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

'i'i'L LIL ilU LLI'LLLIJZJ

Y

Рис. 89. Разработка с перевозкой породы по внутренние отвалы при веерном перемещении фронта работ:

— прав карьера; б — поперечный профиль по карьеру; 1 — вскрышные экскаваторы; 2 — добычные экскаваторы 3 — отваль­ ные экскаваторы (абзетцеры); -I — забойные пути; 5 — отвальные пути

Одним из главных условий успешного применения данной схемы является достаточная устойчивость внутренних отвалов, которая обеспечивается надлежащим осушением вскрышных пород‘и дрена­ жем пород в основании отвалов. Для этого при разработке обводнен­ ных месторождений более водопроницаемые породы (песок, гравий) надлежит размещать в основании отвалов, а менее водопроница­ емые (глинистые породы) — выше их.

Для осушения отвалов в подстилающих породах иногда уклады­ вают дренажные трубы для выведения воды в выработанное про­ странство, откуда она откачивается насосами.

6

Рпс. 90. Технологическая схема разработки с перемещением породы во внут­ ренние отвалы конвейерным транспортером:

1 — вскрышной комплекс на передовом уступе; 2 — экскаваторы; 3 — отвалообразователь; ■і — передвижные забойные и отвальные конвейеры; 5 — стационарный соединительный кон­ вейер; в — погрузочное устройство

Перемещение фронта работ может быть веерным или параллель­ ным. Первое принимается обычно при выемке вскрыши и полезного ископаемого многочерпаковыми экскаваторами, второе — при работе на вскрышных и добычных уступах одноковшовых экскаваторов.

При параллельном перемещении фронта работ вскрышные уступы могут соединяться с отвальными по одному из торцов карьера (рис. 88). В этом случае транспортный горизонт на отвале распола­ гают на одном уровне со вскрышным или ниже его, чем обеспечивается уклон путей в грузовом направлении и подъем в порожняковом. Расстояние транспортирования здесь наименьшее. В результате

182

перевозка породы во внутренние отвалы оказывается более экономич­ ной, чем на внешние.

На поверхность для экипировки и ремонта поезда выезжают по специальной траншее с большим подъемом путей.

При веерном перемещении фронта работ вскрышные и отвальные пути соединяются через поворотный пункт, который располагается на поверхности (рис. 89). Расстояние транспортирования породы при этом небольшое, но имеется подъем путей в грузовом направле­ нии. В этом случае для улучшения профиля пути стремятся исполь­ зовать рельеф местности и располагают соединительные пути пово­ ротного пункта на пониженных участках поверхности.

Для рассредоточения грузопотоков породные и добычные пути пересекаются на разных уровнях при помощи путепровода. Высоту уступов и ширину площадок устанавливают в зависимости от рабо­ чих размеров оборудования, вида транспорта и физико-механических свойств пород. Количество вскрытых запасов полезного ископаемого не ограничивается условиями схемы разработки и устанавливается по действующим нормативам. Производственная мощность карьера при этой схеме, особенно при использовании многочерпаковыхэкскаваторов, может достигать очень больших значений — несколь­ ких миллионов тонн в год. Подвигание фронта работ достигает 150—200 м в год.

Схема разработки с перевозкой породы во внутренние отвалы при веерном перемещении фронта работ получила наиболее широкое распространение на буроугольных карьерах в ГДР и ФРГ.

В настоящее время все большее распространение получает поточ­ ная технология — применение роторных экскаваторов и конвейер­ ного транспорта. Пустая порода из карьера может перемещаться конвейерами во внутренние или внешние отвалы. Укладка породы в отвал может производиться абзетцерамп или консольными отвалообразователями (рис. 90).

Г л а в а IV

ВСКРЫТИЕ НАКЛОННЫХ II КРУТЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

§1. Горнотехнические условия открытой разработки наклонных

икрутых месторождений

Отличительные особенности горнотехнических условий разра­ ботки открытым способом наклонных и крутых месторождений, определяющие способы их вскрытия и системы разработки, заклю­ чаются в следующем:

1. Месторождения эти — глубинного пли нагорного типа, пред­ ставлены они пластами, пластообразными или сложными залежами наклонного (от 8—10 до 25—30°) и крутого (более 25—30°) падения

183-

различной мощности, во многих случаях с нечетко выраженными контактами и границами между различными типами и сортами по­ лезного ископаемого, а также между рудами и пустой породой.

Породы вскрыши обычно скальные, верхний слой мощностью 5—10 м, а иногда до 60—100 м представлен слабыми породами. Рельеф местности ровный, холмистый или в виде косогора.

Коэффициенты вскрыши колеблются от 0,5—1 до 10—15 м3/м3. 2. По мере отработки месторождения горные работы опускаются вниз со скоростью от 5—7 до 15—20 м в год. В результате пониже­ ния горных работ увеличивается глубина карьера, происходит фор­ мирование рабочих и нерабочих бортов карьера, увеличивается дальность транспортирования, изменяется рабочая зона — число рабочих уступов возрастает до 10—15, а затем, в период доработки,

сокращается.

3. Производственная мощность по полезному ископаемому и вскрыше и объемы грузоперевозок являются величинами перемен­ ными и обычно в течение основного периода разработки возра­ стающими.

4. Вскрытие обычно осуществляется внутренними траншеями со сложной формой трассы, расположеннРй на нерабочих бортах карьера.

Работа по вскрытию ведется в течение всего времени разработки: на каждом горизонте обычно проводят подготовительные выработки (разрезные траншеи), удлиняют и совершенствуют систему капиталь­ ных п временных съездов.

Если при разработке горизонтальных месторождений вскрывают сразу все горизонты и работы по вскрытию заканчиваются в период строительства карьера, то здесь они продолжаются до конца разра­ ботки месторождения.

5.Технологические схемы — транспортные. Горнотранспортное оборудование — цикличное (одноковшовые экскаваторы, автомобиль­ ный или железнодорожный транспорт и др.) нли поточно-цикличное. Большая роль принадлежит буровзрывному рыхлению скальных пород и крепких руд. Из-за отсутствия выработанного пространства отвалы располагаются вне карьера и требуют значительных пло­ щадей.

6.Большое значение имеют устойчивость бортов, вентиляция глубоких карьеров, транспортирование горной массы с глубоких горизонтов.

§2. Трасса капитальных траншей

Трассой траншеи называется ее продольная ось, направление и положение которой установлены в профиле и в плане.

Профиль трассы — это проекция ее продольной оси на вертикаль­ ную плоскость. Основными параметрами профиля трассы траншеи являются величина руководящего подъема, длина отдельных эле­ ментов трассы и коэффициент развития трассы.

Ш

План трассы траншеи — это проекция ее продольной оси на гори­ зонтальную плоскость. План трассы состоит из пряных и кривых участков.

лями, кривыми или тупиками, соответственно с этим траншеи назы­ вают петлевыми, спиральными или тупиковыми.

Продольный профиль трассы состоит из горизонтальных и наклон­ ных отрезков прямых участков трассы на борту карьера и участков

между двумя уступами является наименьшим путевым участком.

сматриваются посты.

Различают примыкание на руководящем подъеме, примыкание на смягченном подъеме и примыкание на площадках.

Примыкание на площадках наиболее удобно, так как при этом упрощается проведение траншей на нижележащие горизонты и не-' требуется резерва сцепного веса локомотива, необходимого для трогания поезда с места на руководящем подъеме. Поэтому несмотря на то, что примыкание на горизонтальных площадках вызывает увеличе­ ние длины трассы, оно пользуется наибольшим распространением,, особенно в тех случаях, когда трасса траншеи может быть размещена в границах карьерного поля.

Примыкание на смягченном подъеме применяется в более стес­ ненных условиях размещения капитальных траншей, когда устрой­ ство площадок для примыкания затруднено.

Примыкание на руководящем подъеме применяется лишь в исклю­ чительных случаях, главным образом при вскрытии глубоких гори­ зонтов карьера, где вследствие ограниченной площади трасса должна иметь минимальную длину.

Длина участков примыкания при железнодорожном транспорте принимается обычно равной 150—250 м. При автомобильном транс­ порте длина их зависит главным образом от радиуса разворота

185.

автосамосвала н ширины транспортной площади и составляет 40—

При этом необходимо учитывать, что в отдельных случаях длина траншей увеличивается из-за необходимости иметь площадки при­ мыкания длиной L n и из-за уменьшения уклона трассы на кривых.

Длина отрезков трассы между двумя смежными горизонтами при высоте уступа 10—15 м обычно составляет 300—600 м для железно­ дорожного транспорта п 190—200 м для автомобильного.

Общая длина трассы капитальных траншей измеряется на плане трассы или ориентировочно рассчитывается по формуле

учитывает приращение длины трассы из-за бмягчения уклона на кривых и за счет участков примыкания.

Коэффициент развития трассы (см. рис. 91) определяется как от­ ношение действительной длины трассы к теоретической:

L'Y

где Ья — действительная длина трассы.

Коэффициент развития трассы в зависимости от формы трассы и вида примыкания составляет:

Минимальный радиус кривых железнодорожных путей не должен превышать 100 м при электрической и 150 м при паровой ляге. Мини­ мальные радиусы поворота автодорог должны быть не менее 20 м.

186