Файл: Хохряков, В. С. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 122
Скачиваний: 3
ваторов; минимальный размер вскрытых запасов полезного ископа емого; неизбежные трудности в отработке тупиков и создании пере довых ниш. С уменьшением длины карьерного поля влияние недо статков увеличивается: чем короче фронт работ, тем больше время простоев оборудования, тем больше затраты средств и потери времени, связанные с переходом на работу в новой заходке.
II I схема. Разработка двумя блоками с одной центральной капи тальной траншеей. При этой схеме вскрышные и добычные работы ведут попеременно в разных блоках, начиная их от середины карьер ного поля (рис. 81, III, а, б). За время отработки вскрышной заходкп
на одном крыле полностью вынимают вскрытые запасы полезного ископаемого на другом крыле. Затем вскрышной экскаватор возвра щается от фланга к середине фронта по вскрытому целику полезного ископаемого и начинает вскрышные работы на другом крыле, а добычной экскаватор производит выемку вскрытых запасов первого крыла фронта. Простои экскаваторов при этой схеме сводятся к ми нимуму, размер вскрытых запасов достаточно велик, работа вскрыш ного и добычного экскаваторов относительно независима. Однако сохраняются холостые переходы экскаваторов, возникают затрудт нения при работе в середине фронта, периодически приходится изменять направление грузопотока полезного ископаемого. Создание центральной траншеи для выдачи полезного ископаемого упрощает организацию транспорта, но ведет к усложнению перевалочных работ на участке проведения траншеи из-за уменьшения длины отвального фронта.
В практике встречаются и другие схемы отработки: двумя бло ками с двумя фланговыми траншеями (рис. 81, ІѴ)\ с тремя тран шеями, из которых одна — центральная — расположена в выра ботанном пространстве; с двумя блоками и центральной передовой траншеей, расположенной на вскрышном уступе, и др.
Эффективность схем может быть оценена сравнением затрат на приобретение оборудования, на горно-капитальные работы, на перестройку комплекта оборудования для работы в новой заходке, а также по величине простоев и затрат времени на холостые пере ходы (прежде всего вскрышного экскаватора).
Коэффициент использования экскаваторов во времени опреде ляется соотношением
,Тр
к“- т р+тп ‘ -
где Тр — время работы при выемке заходки длиной L, высотой Н , шириной А; ТП— время простоев и холостых переходов при выемке одной заходки.
При суточной производительности экскаватора П э коэффициент его полезного использования1
ки |
1 |
ЛэТп • |
|
1 + |
LHA |
169
н
я
с
о
п
as
Сн
XD
О
О
Яэ
г
О
Ь
я
Сн
а •
53 as
§4. Технологические схемы
сперевалкой пород вскрыши консольными отвалообразователями
Консольный отвалообразователь является передвигающейся конструк цией, имеющей платформу с корпу сом и стрелу, на которой смонтиро ван ленточный конвейер. Платформа является опорой для всего отвалообразователя. Она имеет шагающий ход пли передвигается на рельсовых или гусеничных тележках.
Известно несколько типов лен точных отвалообразователей, разли чающихся по виду ходового обору дования, способу загрузки, длине отвальной консоли, производитель ности и т. д. Обычно отвалообразова тель состоит пз стрелы с разгрузоч ным конвейером 1, хвостовой фермы 2 с приемным бункером н корпуса 3, в котором размещаются приводы кон вейеров и рабочие помещения. Кор пус имеет пилон 4, т. е. мачтовую конструкцию, к которой подвешена при помощи канатов стрела отвалообразователя. У некоторых моделей приемный бункер имеет направля ющую воронку, решетку н пластин чатый питатель, обеспечивающий рав номерную и безударную подачу поро-
( ды из бункера на конвейер. Главные параметры отвалообразо-
вателя (см. рис. 82): вылет отвальной консоли L ly угол ее наклона у (при нимается не более 18—20°), ширина базы отвалообразователя Ь 2, вылет его приемной консоли L3, вылет раз грузочной консоли вскрышного экска ватора или длина перегружателя L4.
Техническая характеристика кон сольных отвалообразователей, вы пускаемых в СССР, приведена в табл. 18.
Консольный отвалообразователь устанавливают обычно на кровле пласта полезного ископаемого.
170
Вскрышной экскаватор грузит пустую породу па приемную кон соль отвалообразователя, откуда опа поступает на разгрузочную консоль и сбрасывается в выработанное пространство. По мере отработки забоя отвалообразователь перемещается вслед за вскрыш ным экскаватором. Вскрытая часть полезного ископаемого зачи щается, а затем вынимается добычным экскаватором.
Основные параметры системы разработки — высота вскрышного уступа и величина вскрытых запасов полезного ископаемого — огра ничиваются главным образом величиной вылета консоли отвало образователя Ь х-
Т а б л и ц а 18 Техническая характеристика консольных отвалообразователей
Показатели |
|
ОШ-125 /1000 |
ОШ-90М500 |
ОШ-180 / 4500 |
|
Максимальная |
производительность |
по |
|
|
|
разрыхленной породе, м з /ч ................. |
|
1500 |
4500 |
4500 |
|
Длпна консолл, |
м ..................................... |
|
125 |
90 |
150 |
Максимальная высота разгрузил выше |
|
|
|
||
уровня стояния, м ................................. |
|
40 |
30 |
60 |
|
Длина приемной консоли, м ................. |
. . |
37,5 |
30 |
60 |
|
Мощность электродвигателей, ква |
1000 |
2000 |
3460 |
||
Рабочая масса, |
т ................................. |
\ . . |
500 |
775 |
2000 |
При расчете технологических схем с перевалкой вскрыши кон сольными отвалообразователямп должна учитываться необходимость создания зимних запасов на период около трех месяцев, в течение которых работа вскрышного комплекса приостанавливается. Кроме того, должны приниматься во внимание сложности, связанные с отработкой торцовых участков карьера.
При решении задач исходят из условия, что на единицу длины фронта работ объем вскрышной заходки V не должен превышать максимально возможного объема отвальной заходки Ѵ0.
Объем отвальной заходки ограничивается размерами отвалообра зователя и высотой его установки над почвой пласта
V0 = A0(Hp + h - c ) - ^ - tgß, ы»,
где А 0 — ширина отвальной заходкн, м; Н р — высота разгрузки отвалообразователя, м; h — высота установки отвалообразователя над почвой залежи, м; с — расстояние между консолью и вершиной отвала, м.
Аналитические выражения, получаемые из равенства объемов вскрышной и отвальной заходок, аналогичны расчетным формулам технологической схемы непосредственной перевалки вскрышных пород механической лопатой.
Расчет параметров отвалообразователя производится для условий типичного, а также наиболее трудного участков карьерного поля.
Потребная длина консоли, например для схемы, показанной па рис. 82,
Li = IIо ctg ß -j- П |
3 -]- Б, м, |
где II0 — высота отвала, м; ß — угол |
откоса отвала, градус; П — |
ширина призабойной полосы, м; 3 — ширина полосы зимних запа сов, м; Б — безопасное расстояние между отвалообразователем и бровкой добычного уступа после отработки зимних запасов, м.
Зимние запасы полезного ископаемого создаются за счет опере
жения |
вскрышным |
фронтом добычного в летний период, а также |
||||||
|
|
|
|
за счет телескопичности вскрыш |
||||
|
|
|
|
ного комплекса. Благодаря боль |
||||
|
|
|
|
шей |
скорости |
подвигания |
||
|
|
|
|
вскрышной комплекс может опе |
||||
|
|
|
|
редить добычной экскаватор на |
||||
|
|
|
|
длину добычной заходки, |
кото |
|||
|
|
|
|
рая и будет представлять зим |
||||
|
|
|
|
ние запасы. |
|
|
||
|
|
|
|
Телескоппчность вскрышного |
||||
|
|
|
|
комплекса, т. е. изменение рас |
||||
Рис. 83. |
Схема, |
поясняющая создание |
стояния между |
осями экскава |
||||
тора и отвалообразователя, соз |
||||||||
знмнпх запасов за счет телескопичности: |
дается главным |
образом за счет |
||||||
а — положение комплекса |
к копцу сезона; |
|||||||
подвижности разгрузочных кон |
||||||||
|
б — к началу |
сезона |
||||||
экскаватора |
и отвалообразователя |
солей |
вскрышного роторного |
|||||
(рис. |
83). Благодаря |
этому |
||||||
отвалообразователь к концу летнего сезона находится на наиболь шем удалении от вскрышного уступа (рис. 83, а). После оконча ния работ он перемещается ближе к вскрышному фронту на расстоя ние Т (рис. 83, б), освобождая тем самым вскрытые запасы для зим ней отработки. Недостаток этой схемы состоит в том, что выработан ное пространство используется не полностью.
Зимние запасы обычно рассчитывают на основе планов горных работ к концу и началу сезона.
Сложность отработки торцовых участков связана с тем, что длина отвального фронта здесь меньше, чем вскрышного, и размещение породы с участка длиной 300 450 м требует увеличения вы соты отвала. На практике применяют различные способы отработки тупиков, в том числе прибегают к искривлению фронта работ на тор цовом участке, отрабатывают тупики с выдачей породы дополнитель ными средствами транспорта и др.
Достоинства схем с перевалкой вскрыши консольными отвалог образователями — простая организация работ и высокая эффектив ность.
В условиях Никопольского марганцевого бассейна и ЧасовЯрского месторождения огнеупорных глин (Донбасс), где консольные
172
отвалообразователи получили наибольшее распространение, они являются наиболее экономичным способом механизации горных работ.
К основным недостаткам этого способа относятся ограничен ность условий применения и сезонность работы, так как транспорти рование ленточными конвейерами мерзлых пород в зимнее время затруднительно.
Эффективность технологической схемы с консольными отвалообразователями снижается в том случае, когда необходима раздель ная отработка различных слоев горных пород, слагающих вскрышной уступ, по условиям рекультивации отвалов.
§5. Технологические схемы разработки
сприменением траиепортно-отвальных мостов
Транспортно-отвальный мост представляет собой передвигаю щуюся металлическую конструкцию, установленную в карьере по перек фронта работ, соединяющую вскрышные забои с внутренними отвалами по кратчайшему расстоянию. Мост-состоит из главной,
Рис. 84. Схема транспортио-отвалыюго моста:
а — расположение отвальной опоры на отвале; б — то же, на угле; 1, 2,3 — соответственно главная, забойная н отвальная фермы; 4,5 — соответственно забойная и отвальная опоры; в — передаточный мост; 7 — вскрышные экскаваторы; S — добычные экскаваторы
забойной и отвальной ферм, которые соединены в единую несущую конструкцию, смонтированную на двух опорах — забойной и отваль ной (рис. 84). Опоры имеют рельсовые или гусеничные тележки, благодаря которым мост перемещается во время работы вдоль фронта работ со скоростью около 6 м/мин. На фермах моста расположены
ленточные |
конвейеры, служащие для транспортирования породы |
в отвал. |
Вскрышные многочерпаковые экскаваторы соединяются |
с мостом жестко (встраиваются в него) или чаще при помощи соеди нительных передаточных ферм, на которых установлены конвейеры.
173
В первом случае экскаватор и мост имеют одну общую ходовую тележку; во втором случае соединительные передаточные фермы укрепляются на экскаваторах и на забойной опоре моста шарнирно, благодаря чему обеспечивается некоторая независимость движения экскаватора и моста.
При втором способе соединения транспортно-отвальный мост может обслуживать одновременно несколько (чаще два) вскрышных экскаваторов. Порода от экскаватора поступает на конвейеры соеди нительных ферм, затем — на главный конвейер моста, который пере мещает ее в отвал.
Во время работы экскаваторы и мост передвигаются вдоль вскрыш ных уступов, по мере отработки которых производится передвижка путей и, следовательно, поперечная передвижка моста.
Таким образом, транспортно-отвальный мост совместно с много черпаковыми экскаваторами обеспечивает непрерывность экскавации, транспортирования и отвалообразоваипя. Благодаря большой произ водительности установки и поточности производства при транспортно отвальных мостах достигаются высокие технико-экономические показатели.
Основными рабочими размерами транспортно-отвального моста, определяющими параметры систем разработки, являются:
пролетное строение моста, илп расстояние между опорами мо стов, ограничивающее поперечные размеры карьера и, следовательно, определяющее величину вскрытых запасов полезного ископаемого. Это расстояние у существующих мостов колеблется от 50 до 250 м; длина отвальной консоли и высота отсыпки, определяющие размеры отвала, а следовательно, и мощность вскрыши, которую можно отрабатывать при помощи моста. У современных мостов длина отвальной консоли составляет 90—170 м, что обеспечивает отсыпку
отвала высотой 25—75 м.
Дальность перемещения породы от забоя до отвала транспортно отвальными мостами существующих конструкций составляет 200— 500 м.
Параметры системы разработки зависят также .от способа рас положения опор моста, его пространственной подвижности, способа перемещения фронта работ и от других факторов.
Отвальная опора у большинства транспортно-отвальных мостов устанавливается на колесной тележке, передвигающейся по рельсо вым путям, и может располагаться на передовом отвале, на угольном пласте или на прослойке породы.
Передовой уступ отвала отсыпается с главного конвейера моста через специальную течку и служит основанием отвальной опоры. Высота передового уступа отвала зависит от физико-механических свойств пород, отсыпаемых в отвал, и обычно не превышает 5—10 м.
Горизонтальная подвижность, т. е. возможность увеличивать длину моста, достигается устройством телескопической фермы (рис. 85) или размещением забойной опоры на специальных салазках, которые могут перемещаться поперек фронта работ. Горизонтальная
4