Файл: Хохряков, В. С. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых учебник.pdf

прием составов (для плужных отвалов 0,7—0,8, для экскаваторных 0,85-0,9).

Исходя из этого производительность отвального тупика (по про­ пускной способности путей) равна

1T0 = NQ, м3/смену,

где Q — средняя емкость породного состава, м3.

Рис. 40. Развитие отвалов в плане при железнодорожном транспорте:

а — криволинейное; б — параллельное

Объем породы, разгружаемой в тупике за смену, в летние месяцы больше, чем в зимние, когда разгрузка думпкаров более длительна и требуется дополнительное время на их чистку.

Кроме того, производительность тупика П0 в определенной степени зависит от свойств разгружаемых пород: разгрузка рыхлых

94

и сыпучих грунтов происходит быстро, глинистых и вязких — мед­ леннее.

При работе экскаваторов на отвале производительность тупика, определенная по пропускной способности путей, должна быть равна или несколько больше производительности отвального экскаватора

П0Sä Пэо.

Число отвальных тупиков в работе может быть определено из выражения

где Пв — производительность карьера по вскрыше.

Общее число тупиков с учетом тупиков, находящихся в пере­ движке, принимается на 25—50% больше рассчитанного по произ­ водительности-

Развитие отвалов в плане может быть криволинейным, параллель­ ным (рис. 40) или веерным.

На современных карьерах преимущественное распространение получила криволинейная схема, которая имеет то достоинство, что в процессе развития отвала систематически увеличивается длина отвального фронта и появляется возможность создания новых рабо­ чих тупиков.

Параллельное развитие отвала применяют реже, обычно лишь при работе на отвале одноковшовых экскаваторов. В этом случае на отвальном тупике каждый экскаватор отсыпает породу в заходку одинаковой ширины по всей длине отвала. Параллельно первому экскаватору на расстоянии 400—500 м следует второй, и с такими же интервалами работают все последующие экскаваторы. Каждый экскаватор, отсыпая заходку отвала, подготовляет земляное полотно для железнодорожного пути последующей экскаваторной заходки.

Отсыпав заходку и дойдя до границы, экскаватор выходит на поверхность отвала, откуда его перевозят на платформе в исходное положение к подготовленному новому отвальному тупику. Суще­ ственный недостаток этого способа заключается в том, что повысить производственную мощность отвала можно лишь строительством новых тупиков.

При плужных отвалах параллельное развитие фронта работ не применяют, так как в этом случае затруднена подача вагона в тупик отвала у его границ, что приводит к постепенному сокращению длины отвального фронта.

Веерную схему применяют обычно при работе на отвале многочерпаковых экскаваторов (абзетцеров).

§ 3. Способы строительства отвалов

Выбор рационального способа строительства отвалов зависит от ряда факторов: рельефа местности, физико-механических свойств пород вскрыши и принятого способа отвалообразования.

95

Если под отвалы отводится склон горы или борт старого карьера, то образовать первоначальные (пионерные) насыпи проще и удобней простой отсыпкой пустой породы по склону поверхности.

При равнинном рельефе местности образование первоначальных насыпей обычно производится механической лопатой, драглайном, скреперами и бульдозерами из привозной породы и из пород «резерва».

Раньше наиболее распространенным был способ строительства отвала, при котором первоначальную насыпь возводили экскавато­ рами из пород «резерва», т. е. из пород, вынимаемых непосредственно

Рнс. 41. Этапы I, II, III развития экскаваторного отвала

рядом с первоначальной насыпью. Высота первоначальной насыпи обычно ограничивается параметрами экскаватора и при использова­ нии механических лопат оказывается нише проектной высоты отвала. Дальнейшее увеличение высоты отвала до проектной осуществляется в процессе его эксплуатации постепенным подъемом пути. При каж­ дой передвижке высота плужного отвала возрастает на 0,5—1 м, а экскаваторного (при использовании экскаватора ЭКГ-4) на 3— 3,5 м (рис. 41). Чтобы достичь требуемой высоты этим способом, необходимо длительное время, в течение которого приемная способ­ ность отвала ниже проектной.

Врыхлых и полускальных породах первоначальная насыпь необходимой высоты может быть образована драглайном (рис. 42), однако применение драглайнов только для строительства отвалов не всегда экономически выгодно.

Внастоящее время преобладающим способом строительства отвалов является возведение первоначальной насыпи из привозной породы, которая доставляется ^автомобилями. При этом обычно

96

используется порода, вынимаемая при строительстве карьера в про­ цессе проведения траншей. Такой способ применяется даже тогда, когда в карьере основным является железнодорожный транспорт*

(например, на карьерах Соколовско-Сарбайского ГОКа, на Лебе­ динском, Атасуйском, Магнитогорском, Коунрадском и на многих других карьерах).

работа по приему породы становится невозможной, так как значи­ тельная часть породы при разгрузке будет попадать под вагоны на железнодорожный путь. Поэтому пути передвигают в новое поло­ жение ближе к бровке отвала и все операции повторяют снова.

Перед передвижкой производится планировка отвальной бровки. Новая отвальная бровка должна быть на 0,3—0,5 м выше уровня железнодорожных путей. Это обеспечивает сохранение постояннойвысоты отвала, так как отвальные породы дают усадку и во время выгрузки породы происходит постепенное проседание железнодорож­

ного пути.

Для передвижки путей на плужных отвалах, как правилоу при­ меняют путепередвпгатели непрерывного действия. При этом для

его устойчивости и требованием безопасного расположения железно­ дорожного пути, находящегося после его передвижки в 1,5—2 м от отвальной бровки. Так как железнодорожный путь вследствие частых передвижек не может быть уложен на балласт, то устойчи­ вость его на высоких отвалах недостаточна для движения железно­ дорожных составов;

2)отсутствие эффективной механизации для передвижки железно­ дорожных путей и поддержания их в безопасном состоянии. В на­ стоящее время эти работы требуют больших затрат ручного труда, что резко снижает производительность труда рабочих и увеличивает эксплуатационные расходы;

3)невозможность эксплуатации плужных отвалов на неосушенных болотах и озерах.

Экскаваторные отвалы. На экскаваторных отвалах в качестве механизмов для размещения породы после выгрузки ее из составов

А-А

Рис. 44. Схема работы механической лопаты на отвале

применяют одноковшовые, многочерпаковые экскаваторы и драг­ лайны.

Из одноковшовых экскаваторов на отвалах получили распро­ странение механические лопаты с ковшами емкоотыо от 4 до 8 м3.

Т е х н о л о г и я р а б о т ы м е х а н и ч е с к и х л о п а т по' размещению породы в отвале заключается в следующем.

• 100

\

Вскрышные породы из одного-двух думпкаров выгружаются в приемную яму отвального экскаватора (рис. 44). Экскаватор пере­ валивает эту породу в трех направлениях: вперед по ходу, под откос отвала и назад (за экскаватор) по ширине отвальной заходки на 0,5—1 м выше уровня расположения железнодорожных путей.

После разгрузки породы откос уступа принимает прямолинейный профиль с углом, близким к углу естественного откоса пород.

Размещение породы экскаватором может производиться с отсып­ кой верхнего и нижнего подуступов сразу. При неустойчивых отва­ лах первоначально отсыпают нижний подуступ на длину 100 м и более, после чего экскаватор, двигаясь в обратном направлении, отсыпает верхний подуступ. Затем операция повторяется.

При работе одноковшовых экскаваторов на отвале важно следить за устойчивостью откоса борта приемной ямы и выдерживать нор­ мальную для данного типа экскаватора высоту верхнего подуступа. Длина приемной ямы должна быть, как правило, равна длине одногодвух думпкаров. Верхняя кромка приемной ямы должна проходить в 0,5 м от концов шпал; не следует допускать нависания шпал над ямой и образования козырьков.

Нижнюю часть приемной ямы заглубляют, чтобы увеличить ее емкость и предотвратить повреждение экскаватора крупными ку­ сками пород.

При использовании экскаваторов ЭКГ-4 на отвалах ширина экскаваторной заходки, или шаг передвижки путей, практически составляет 24—25 м, а высота верхнего подуступа 6 м. При работе экскаваторов ЭКГ-8 шаг передвижки равен 30 м, а высота верхнего подуступа 7 м.

Число передвижек железнодорожных путей зависит от высоты отвалов и длины тупика; обычно их бывает три-четыре в год.

К достоинствам применения механических лопат на отвалах относятся:

1) более высокая по сравнению с плужными отвалами произ­ водительность труда рабочих благодаря меньшей трудоемкости передвижки разгрузочных путей, которая производится обычно звеньями при помощи кранов;

2)'высокая производительность отвального тупика;

3)возможность устройства отвалов в самых различных условиях,

втом числе на заболоченных площадях.

Основным недостатком экскаваторного отвалообразования являются большие капиталовложения, связанные с использованием

д р а г л а й н о в целесообразно применять в основном в рыхлых и обводненных породах, когда другие способы механизации непри­ емлемы. В этом случае пути можно не передвигать в течение не­ скольких месяцев и поэтому они могут быть уложены на устойчивое основание.

101