Файл: Лобанов, Д. П. Гидромеханизация геологоразведочных и горных работ учеб. пособие.pdf

Для отсыпки дамб начального обвалования целесообразно исполь­ зовать вскрышные породы, содержащие наиболее крупные фракции.

Намечаются и сравниваются различные варианты расположения гидроотвалов. Принимается вариант, обеспечивающий н а и м е н ь ­ ш у ю в ы с о т у и д л и н у д а м б н а ч а л ь н о г о о б в^а-

В зависимости от условий расположения гидроотвалов на мест­ ности, характеристики пород, основания отвала и намываемой

обвалования и возводимые в процессе намыва. Первые возводятся из пород основания отвалов, способных удерживать горизонт воды в прудке-отстойнике. Для их возведения нельзя использовать породы, содержащие более 5—10% торфа и илистых фракций. Для дамб начального обвалования принимаются определенные значе­ ния возвышения гребня ее призмы над горизонтом воды в прудке: для I класса гидроотвалов — 1,3 м, для II класса .— 1,0 м и III класса — 0,8 м. Если по гребню дамбы прокладываются трубопроводы, то ширина ее устанавливается с учетом размещения труб и трубо­ укладчика. При этом значении углов заложения наружного откоса призмы дамбы принимаются: при высоте до 10 м в пределах 1 :3 — 1 : 2 (соответственно для мелких песков и гравия), а при высоте

10—20 м - 1 : 3,5 — 1 : 2,25.

Дамбы, возводимые в процессе намыва, образуются по мере наращивания отвала с последующим отводом скоплений воды к водо­ сборным колодцам. Используются породы по внутренней поверх­ ности контура отвала (в 8—10 м от нижней бровки дамбы).

и безэстакадный. Эти способы различаются условиями размещения разводящих линий трубопроводов. ' На таких участках выпуска гидросмеси и ведется собственно намыв породы. При этом поддержи­

251

вается уклон к прудку-отстойнику, обеспечивающий при расслоении

мости от масштаба предприятия с односторонним и двусторонним намывом.

При и и з к о о п о р н о м способе размещения разводящих линий трубопроводов (лотков) укладка труб производится на дере­ вянные или бетонные опоры высотой до 3 м, а их монтаж — на быстроразъемных соединениях. Намыв породы осуществляется на высоту опор. После этой операции трубы (лотки) снимаются с опор, разбираются опоры, отсыпается дамба и вновь монтируются опоры. При таком способе намыва гидросмесь выпускается из торца труб (лотков) или рассредоточенно — из отдельных отверстий по длине разводящей линии.

При э с т а к а д н о м с п о с о б е н а м ы в а гидросмесь подается на поверхность отвала (иначе называемую картой намыва) на деревянных (см. рис. 116) либо бетонных (или металлических) эстакадах высотой до 6—8 м. Намыв гидроотвала производится ярусами, высота которых зависит от годового повышения отвала (а следовательно, и его емкости) на отдельных участках. Ширина участков и число одновременных выпусков определяются в зависи­ мости от конкретных условий предприятия.

Применяют кольцевой намыв, при котором выпуск гидросмеси ведется последовательно участками по всей периферии гидроотвала. Для достижения интенсивности работ производят укладку одновре­ менно в два яруса; на каждую землесосную установку закрепляется два участка на разных ярусах (на одном ведется подготовка к намыву, а на другом — собственно намыв).

При б е з э с т а к а д н о м с п о с о б е н а м ы в а укладка породы в отвал ведется с использованием на разводящих линиях лотков при расположении подводящего трубопровода на лежаках прямо на поверхности дамбы обвалования. Трубопровод соединяется из звеньев труб на быстроразъемных (обычно раструбного типа) соединениях. Часто работа по намыву ведется с использованием крана для поддержки последнего звена труб, из которого произво­ дится торцовый выпуск гидросмеси. Это наименее трудоемкий спо­ соб. Выбор способа намыва зависит от горнотехнических условий и прежде всего от вида намываемых пород. Так, безэстакадный способ целесообразно применять на песчаных или песчано-гравий­ ных породах (т. е. породах, хорошо отдающих воду и допускающих размещение на карте намыва крана и бульдозера). Эстакадный способ применяют при сооружении стационарных (на многие годы) гидроотвалов для укладки глинистых и других плохо отдающих воду пород.

При организации отвалообразования важно определить направле­ ние фронта перемещения намыва: от плотины или ограждающей дамбы к внешним границам либо в обратном порядке. Первый вариант обеспечивает укрепление дамбы обвалования и облегчение условий

252

ее подъема; однако для этой схемы может потребоваться сооруже­ ние трубопровода большой протяженности.

П о д ъ е м д а м б производится различными способами: намы­ вом гидравлическим способом, отсыпкой экскаватором или бульдозе­ ром и др. В особо ответственных случаях (сооружения I класса) подъем дамб производится из намы­ ваемой или привозной (автотранспор­ том) породы экскаватором по схеме рис. 119.

При организации работ следует учитывать, что породы гидроотвала находятся в разрыхленном состоя­ нии. Коэффициент набухания в -зави­ симости от вида пород и технологии насоса составляет от 1,05 до 1,8 (за­ висит также от высоты слоя и време­ ни его образования). Значения коэф­ фициента набухания 1,0—1,1 харак­ терны для песчано-гравийных пород, 1,2—1,4 для тонкопесчаных и 1,4— 1,8 для глинистых, пылеватых и илистых пород (с учетом разрыхле­ ния) .

Для оценки качества намываемого отвала проводят специальные наблюдения за распределением породы на карте по крупности и за изменением коэффициента фильтрации и сопротивления сдвигу.

Контроль за сбросом осветленной воды состоит в установлении ее расхода через водосборные устройства, определении грануло­ метрической характеристики и количества содержащихся в воде мелких фракций породы. Заданная высота переливающегося слоя контролируется на водосбросных колодцах.

Водосбросные колодцы должны обеспечивать полное удаление освобождающейся из гидросмеси воды. Эти устройства должны пропускать также паводковые и ливневые воды, а также обеспечи­ вать полное опорожнение прудка-отстойника. Простейшей конструк­

253

цией колодцев является устройство с деревянным креплением и осно­ ванием в виде свай (рис. 120).

При применении для сброса освобождающейся на карте намыва воды плавучей насосной станции водозабор ведется на участке отвала, где образуется осветленная вода.

Намыв гидроотвалов наиболее эффективен при высоких концен­ трациях гидросмеси, т. е. при подаче в выпуски смеси с возможно меньшим количеством воды. Поэтому внедряют схемы с включением на разводных линиях циклонов большого диаметра, обеспечивающих отвод большей части воды непосредственно к прудку.

§ 4. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАМЫВА ОТВАЛОВ

Р а с ч е т о с н о в н ы х п а р а м е т р о в для организации гндроотвалообразования ведется в определенной последовательности с использованием простейших соотношений.

теле и объем воды в отстойнике (с учетом объема стока водосбора), м3; К = 1,0—1,8 — коэффициент приращения объема породы при укладке в гидроотвалы (для песка К ^ 1,0, супесей — 1,1, легких суглинков — 1,2, тяжелых суглинков — 1,4, глин — 1,5—1,8.

Объем воды в отстойнике принимается в количестве около вось­ мисуточного объема гидросмеси, подаваемого в отвал.

2. Строят кривые объемов и площадей гндроотвала по топогра­ фической карте района и на основе сравнения различных вариантов о к о н т у р и в а ю т о т в а л . Принятый вариант должен иметь минимальную стоимость отвалообразования за весь период существо­ вания предприятия.

3. Определяют с е ч е н и е д а м б и о б ъ е м начального обвалования гидроотвала. По опытным данным размеры в высоту и ширину гребня принимаются соответственно: для песков 5 и 2 м; для супесей 6 и 2,5 м; для суглинков 6—10 и 3—5 м (в зависимости

принимается в зависимости от рельефа местности от 0,5 до 2,5% общего объема отвала (наименьший для оврагов).

4. Производят расчет отвода освобождаемой из гидросмеси воды. Для этого определяют количество одновременно работающих колод­

254

где к = 0,85 — коэффициент потерь воды; Q и Q0 — расходы воды, подаваемой в гидроотвал (равный расходу гидросмеси) и пропускае­ мый одним водосливным колодцем при определенной высоте пере­ ливающегося слоя, м3/с.

В свою очередь, расход воды через водосливной колодец опре­

где ц 0,45 — скорректированный на условия истечения коэффи­ циент расхода; Ь — ширина водосливной части колодца, м; h «=; 0,1 ■— высота слоя сливающейся воды над стенкой колодца.

Расход воды, пропускаемый водоотводной трубой колодца

При выборе места расположения колодцев следует учитывать, что расстояние от колодца до дамб должно быть не менее 8—10 м. Число резервных колодцев для сооружения I класса определяется

рис. 119).

Специализированное оборудование для отсыпки дамб, например обвалователи типа ОПМ, выполняется на тракторном ходу. Снаб­ жается ковшовой рамой, подвешенной на поворотной платформе, и бульдозерным ножом. Может использоваться и как подъемный кран. Рассчитан на производительность до 400 м3/ч на песчаных грунтах.

Для монтажных и демонтажных работ на картах намыва при­ меняют краны, смонтированные на базе экскаваторов-драглайнов, а также трубоукладчики и специальные машины. К числу специаль­ ных машин можно отнести машину типа УМ, оборудованную на ходовой части трактора ДТ-5 с комплектом специальных вил и буро­ вого станка (для проходки скважин под опоры эстакад).

На гидроотвальных работах крупных предприятий (с объемом намыва только дамб 5—7 млн. м3) используют бульдозеры С-100

255