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

где Iji — длина состава, м; R — минимальный радиус закругления ж.-д. путей, м (на нижних горизонтах Л!=120 м); щ — порядковый номер горизонта (начиная снизу); ср — угол откоса борта карьера, градус.

Нижний уступ отрабатывается, как правило, с верхней погруз­ кой, поэтому ж.-д. пути укладываются только на его кровле, т. е. тупиковым съездом вскрывается второй горизонт (считая снизу). Грузонапряженность нижних двух-трех горизонтов сравнительно не­ велика, и их вскрытие возможно производить однопутными съез­ дами.

Верхние уступы необходимо вскрывать траншеями с двумя или более путями для обеспечения возрастающей грузонапряженности по мере увеличения числа уступов.

С увеличением числа уступов длина фронта работ на уступе бу­ дет возрастать за счет разноса бортов карьера на каждом горизонте на величину ALc],p= 2#ctg(p; следовательно, минимальную длину фронта необходимо рассчитывать из условия возможности вскры­ тия второго или четвертого нижних уступов.

Пользуясь выражениями (160) и (161), можно рассчитать ми­ нимальную длиру фронта карьера, при которой возможно вскрытие

Как видно из данных табл. 45, минимально возможная длина фронта работ определяется условиями вскрытия четвертого гори­ зонта, где величина ЬфР.к является наибольшей.

С увеличением руководящего уклона необходимая длина фронта уменьшается, при этом емкость состава также снижается, причем темпы снижения последней весьма значительны. Например, при уве­ личении i в два раза необходимая длина фронта работ уменьша­ ется в 1,6—1,8 раза, а емкость состава — в 2,4 раза.

Снижение емкости локомотивосостава приведет к такому же уменьшению провозной способности тупикового съезда и производ­ ственной мощности карьера по горной массе. В большинстве слу­ чаев при разработке наклонных и крутых месторождений лимити­ рующим фактором является провозная способность съезда, поэтому во всех случаях (если позволяют размеры карьерного поля) целе­ сообразно проводить съезды с возможно меньшей величиной руко­ водящего уклона.

Производственная мощность карьера при разработке наклонных и крутых месторождений зависит от провозной способности транс­ портных коммуникаций. Вскрывать эти месторождения при приме­ нении ж.-.д. транспорта целесообразнее всего стационарными тупи­ ковыми съездами, располагаемыми на нерабочем борту карьера. Обычно 3—4 верхних горизонта вскрываются групповой наклонной траншеей, а все остальные нижележащие уступы — тупиковыми съездами. Следовательно, в этом случае максимальная величина грузопотоков будет приходиться на тупиковый выезд пятого гори­ зонта и производственная мощность карьера по горной массе не должна превышать

в траншее и способом сношения между отдельными пунктами пере­

П р и м е ч а н и е . Пропускная способность Съезда (число поездов в сутки) принята по данным Центрогипрошахта.

146

Как видно из данных табл. 46, провозная способность съездов в значительной степени зависит от величины руководящего уклона путей в траншее и при увеличении последнего в 1,5 раза уменьша­ ется в 1,7 раза.

При раздельном вскрытии вскрышных и добычных уступов, на­ пример, при вскрытии вскрышных — тупиковыми стационарными съездами (ж.-д. транспорт) и при вскрытии добычных — с помощью

случае возможная производственная мощность карьера по пропуск­ ной способности транспортных коммуникаций значительно возрас­ тает и будет определяться: по вскрышным работам — по формуле (156) и по добычным — производительностью дробильных устано­ вок и конвейерных подъемников. Следовательно, производственная мощность карьера при разработке наклонных и крутых месторож­ дений, особенно при большой глубине и длине карьерного поля, определяется провозной способностью выездной тупиковой тран­ шеи, величина которой является функцией емкости локомотивосостава и величины руководящего уклона путей.

Между величиной руководящего уклона, емкостью локомотивосостава и длиной фронта в рассматриваемом случае для одноступен­ чатого двухпутного съезда имеет место следующая зависимость:

4Рец182/а

до 3 км), величина i для электровоза ЕЛ-1 и думпкара В-95 изме­ нится от 24 до 11%0, а емкость состава — от 250 до 550 м3, что при­

Число уступов по полезному ископаемомупри разработке на­ клонных и крутых залежей определяется их мощностью, углом па­ дения, шириной рабочей площадки кровли уступа и направлением выемки.

Выемка пласта полезного ископаемого может производиться от висячего бока к лежачему (рис. 48) или, наоборот, от лежачего бока к висячему (рис. 49). Первый случай характерен при исполь­ зовании автомобильного транспорта (когда возможна разработка месторождения с применением скользящих съездов), второй — при использовании ж.-д. транспорта, при котором месторождение целе­ сообразнее всего отрабатывать с помощью стационарных тупиковых съездов, располагаемых в висячем боку за пределами рабочих кон­ туров карьера.

При разработке пласта от висячего бока к лежачему и разме­ щении разрезной траншеи для вскрытия нижележащего уступа за пределами пласта число добычных уступов рассчитывается по формуле

где hr — приведенная горизонтальная мощность пласта (залежи), м; Вп — ширина рабочей площадки добычного уступа, м; Лд— высота добычного уступа, м; сру — угол откоса рабочего уступа карьера, градус.

Рис. 48. Схема отработки крутой залежи от висячего бока к лежачему

В этом случае число добычных уступов может быть определено из выражения

(Вп "Ь2ЛДctg <ру)

(166)

Вп + Лд Ctg Cfy

148

На крутых месторождениях, разработка которых сопряжена с необходимостью разноса лежачего борта, число добычных уступов определяется из уравнения

Лг (Вп -у 2/гд ctg tpy Zp. т)

где 1р. т — ширина разрезной траншеи следующего нижнего вскрыш­ ного уступа (рис. 50); значения /р. т в зависимости од глубины раз­ работки могут колебаться 0 до величины Ви.

При разработке крутых месторождений на большую глубину (300 м и более), когда необходим разнос нерабочего борта карь­ ера на большую величину, число добычных уступов при отработке верхних горизонтов может быть определено по формуле (165).

Рис. 50. Схема отработки крутой залежи при большой величине разноса нерабочего борта карьера

ширина рабочей площадки выбирается в зависимости от конкрет­ ных условий по материалам проектных институтов, полученное число уступов округляется до меньшего целого числа.

Предельный угол падения пласта или залежи, при котором воз­ можна разработка месторождения без разноса лежащего бока, за­ висит от высоты уступа, ширины транспортной площадки /т, физико­ механических свойств разрабатываемых пород и может быть рас­

149'