Файл: Егурнов, Г. П. Выбор оптимальной мощности угольных и железорудных карьеров.pdf

лезного ископаемого, величиной его подвалки или засыпки кровли

иобъемами дополнительно переэкскавируемой породы.

Вбестранспортных системах с переэкскавацией породы воз­ можны две схемы работы, отличающиеся объемами переэкскавадии, а следовательно, и вместимостью выработанного пространства.

Впервой схеме (рис. 28) объемы переэкскавации и вместимость

выработанного пространства максимально возможны; в этом случае переэкскавируется порода первичного отвала, размещаемая в че­ тырехугольнике 1, 2, 3 и 4, объем выработанного пространства определяется площадью четырехугольника 1, 5, 6 и 7 (на единицу фронта работ).

Ось экскаватора (I)

Во второй схеме (рис. 29) объемы переэкскавации минимально возможные и, следовательно, вместимость выработанного простран­ ства меньше, чем в первой схеме. Переэкскавации подлежат объемы породы, заключенные в многоугольнике 4, 3, 5, 6 я 7, а вмести­ мость выработанного пространства определяется площадью много­ угольника 1, 2,5 ,6 и 7.

Эти схемы работ неравноценны в технико-экономическом отно­ шении. Очевидно, что в первой схеме имеет место большая высота отрабатываемого в отвал породного уступа, во второй — стоимость выемки вскрышных пород будет несколько ниже, чем в первой схеме, за счет меньших объемов переэкскавации.

Как показали исследования, первую схему работы целесооб­ разно применять на месторождениях с мягкими породами при раз­ работке их экскаваторами-драглайнами (особенно для схем экска­ вации с расположением машины на кровле уступа и большой ши­ рине заходки).

При разработке месторождений механическими лопатами воз­ можна работа по второй схеме.

Увеличение вместимости выработанного пространства при бес­ транспортных системах с переэкскавацией достигается также сте-

Ось экскаватора

Ось экскаватора

Рис. 30. Схемы работы в системах с переэкскава­ цией породы в выработанном пространстве

Рис. 31. Схема работы механической лопаты (усложненная)

пенью подсыпки пласта и засыпки его кровли. В этих случаях воз­ можны следующие схемы работы:

без подсыпки пласта (рис. 30,а);

счастичной или с полной подсыпкой пласта (рис. 30,6);

счастичной или с полной засыпкой кровли пласта (рис. 30,в). При разработке уступа механической лопатой (рис. 31) засыпка

кровли пласта практически исключается, так как расстояние от

84

верхней бровки уступа до края гусеницы экскаватора незначи­ тельно (например, при мощности пласта 10 м оно составляет около 1,5 м). Поэтому возможна работа либо с полной, либо с частичной подсыпкой пласта.

Зависимость между высотой отрабатываемого породного уступа и параметрами экскаватора для рассматриваемой схемы может быть выражена уравнением, которое выведено из условий работы по второй схеме (см. рис. 29):

бровки пласта полезного ископаемого до бровки нижнего отваль­ ного уступа и hx — высота подсыпки пласта.

Расстояние от, определяемое в общем случае наличием дренаж­ ной канавы и шириной развала взорванного полезного ископае­ мого, в рассматриваемой схеме обусловливает величину приемной способности выработанного пространства и объем переэкскавации породы; поэтому оно определяется не только указанными выше фактами, но и необходимой вместимостью первичного отвала.

Высота подсыпки пласта hx определяется также необходимой для укладки заданных объемов породной заходки приемной способ­ ностью выработанного пространства. Минимальное расстояние ai принимается равным не менее 5 м.

Выбор способа работы экскаватора (с полной или с частичной подсыпкой пласта) решается путем сравнения объема породной за­ ходки— левой части уравнения (81) с объемом первичного отвала в выработанном пространстве — с правой частью этого уравнения при й1= 5 м и полной подсыпке пласта.

Если левая часть уравнения больше правой, то необходимо ра­ ботать с полной подсыпкой пласта, и неизвестным в уравнении (81) будет расстояние «щ величина которого определяется по этому уравнению.

Если при сравнении правая часть окажется больше левой, то расчет необходимо производить из условия частичной подсыпки пласта, и неизвестным в уравнении (81) будет высота подсыпки, определяемая по этому уравнению при ai = const' = 5 м.

В табл. 24 приведены данные исследования уравнения (81) для отечественных моделей экскаваторов — механических лопат, приме­ няемых при бестранспортных системах разработки.

Как видно из данных табл. 24, для всех моделей отечественных экскаваторов — механических лопат, применяемых при бестранс­ портных системах разработки, возможна отработка породного уступа

85

высотой, определяемой параметрами экскаватора (высотой черпа­ ния), и только при работе экскаватора ЭВГ-6 на месторождениях с мощностью пласта около 2 м в крепких породах с шириной заходки 15 м максимально возможная высота отрабатываемого в от­ вал породного уступа меньше возможной по параметрам (1,5#ч) и составляет 32,6 м.

Величину приемной способности выработанного пространства молено регулировать, изменяя расстояние ащ при этом, естественно, будет увеличиваться объем переэкскавации породы, но вместе с тем будет повышаться высота отрабатываемого в отвал породного уступа.

Мощность вскрышных пород, которые могут быть отработаны в отвал, при бестранспортных системах с переэкскавацией больше, чем при простых системах.

При разработке уступа драглайном (рис. 32 и 33) возможны все указанные случаи: частичная или полная подсыпка пласта по­ лезного ископаемого, а также засыпка его кровли.

Максимально возможная высота вскрышного уступа, который может быть отработан с укладкой породы в выработанном прост­ ранстве, в данном случае определится из геометрических размеров схем (см. рис. 32 и 33):

H A k p= 0 , 5 H ‘; c b g [ i - № + *(сц» + чгИ)]> , т

Высота породного отвала Я ' рассчитывается по формулам: при установке драглайна на кровле уступа

Приведенная выше зависимость (84) выведена из условия обес­

в тех случаях, когда она меньше глубины черпания экскаватора, что определяется по условиям неравенства

87