книги / Открытая разработка месторождений

высоты первоначальной насыпи, то описанные выше работы повторяются. При этом по Уложенным ранее породам проходится новая траншея с созданием насыпи, оформляемой и выполняющей те же функции, что и первоначальная насыпь.

При создании отвала на косогоре бульдозером на склоне косогора планируется площадка шириной 7 - 10 м, на которой монтируется рельсовый путь. Разгрузка породы из вагонов производится на склон косогора, а экскаватор перемешает породу таким образом, чтобы образовывалась горизонтальная площадка отвального уступа.

На рис. 3.16 показано развитие отвала по площади при перемещении вскрышных пород прямой механической лопатой. Отвальный уступ высотой (h0) от 10 до 40 м делится на два подуступа: верхний высотой (hB) 4 - 7 м и нижний (h„), включающий оставшуюся часть высоты отвального уступа. По кромке верхней площадки отвального уступа прокла­ дывается рельсовый путь. Экскаватор располагается на промежуточной площадке уступа. На промежуточной площадке выбирается разгрузочная яма, имеющая длину 20 -25 м и трапециевидное сечение (разгрузочная яма показана пунктиром на разрезе по II - II рис. 3.16). Глубина разгрузочной ямы 0.8 - 1.0 м. Ее назначение - увеличить объем принимае­ мой породы. Порода из вагонов выгружается на откос верхнего подуступа, заполняя раз­ грузочную яму и частично промежуточную площадку. Дальнейшее перемещение породы осуществляется прямой механической лопатой. Экскаватор производит разгрузку в трех направлениях как это показано на рис. 3.16:

вперед по ходу экскаватора, отсыпая нижний подуступ; в сторону на откос отвального уступа; назДД по ходу экскаватора, отсыпая верхний подуступ.

В результате отсыпается полоса шириной 30 - 60 м (в зависимости от конструк­ тивных параметров экскаватора). После отсыпки полосы на всю длину отвала производится передвижка рельсовых путей на кромку образовавшегося отвального уступа, т.е. на 30 - 60 м.

Для развития отвала по высоте создается насыпь нового отвального уступа. В за­ висимости от высоты отвального уступа насыпь создается в один или несколько прие­ мов аналогично тому, как это делается в начальный период создания отвала.

При перемещении вскрышных пород на отвале драглайном экскаватор устанавли­ вается на верхней площадке отвального уступа. На этой же площадке располагается и рель­ совый путь (рис. 3.17). После установки в рабочее положение драглайн проходит траншею

длиной порядка 25 м, пред­ назначенную для разгрузки породы из вагонов. После разгрузки породы драглайн перемещает породу в трех направлениях: вперед по хо­ ду драглайна, отсыпая от­ вальный уступ; в сторону на откос отвального уступа; на­ зад по ходу драглайна, засы­ пая оставшуюся часть тран­ шеи.

Достоинством ис­ пользования драглайнов на перемещение вскрышных по­ род на отвалах по сравнению с прямой механической ло­ патой является более простая организация работ и более редкая передвижка рельсо­

по II - II вых путей, что объясняется перемещением пород на большие расстояния более длинной стрелой драглайна. Кроме того, при необходи­ мости развития отвала по высоте драглайном значи-

Рис. 3.16. Развитие отвала по площади при переме­ щении пород прямой ме­ ханической лопатой.

ет рельсовый путь, а большой - стал­ кивает породу на откос отвального ус­ тупа и одновременно производит пла-

нировку бровки уступа для передвижки рельсовых путей. Отвальный плуг не позволяет по­ лучить бровку уступа шире 5 - 6 м, поэтому требуется часто перемещать рельсовые пути,

что снижает производительность отвалообразования. Кроме того, для развития отвала по высоте необходимо задействовать экскаваторы или бульдозеры для создания насыпи.

Отвалообразование бульдозерами принципиально не отличается от отвалообразо­ вания обратными механическими лопатами. Отвальный уступ также разделяется на два по­ дуступа. На промежуточной площадке бульдозером проходится траншея с перемещением породы из траншеи в нижний подуступ вдоль отвального уступа. Порода из вагонов раз­ гружается на откос верхнего подуступа и в траншею, откуда бульдозером перемещается в трех направлениях: в нижний подуступ вдоль отвального уступа; на бровку уступа перпен­ дикулярно отвальному уступу и в верхний подуступ вдоль отвального уступа. Одновремен­ но бульдозер производит уплотнение пород на отвале.

3.4.2. Отвалообразование при автомобильном транспорте породы.

Транспортирование вскрышных пород автотранспортом применяется, главным

образом, при внешних отвалах. Возможно использование автотранспорта и для отсыпки внутренних отвалов, но на практике применяется редко. Доставка вскрышных пород на от­ валы при применении автомобильного транспорта осуществляется автосамосвалами и по­ луприцепы с донной или боковой разгрузкой. Для движения автотранспорта по отвалу соз­ даются временные дороги, как было рассмотрено выше. Существенным преимуществом отсыпки отвалов при автомобильной доставке пород является простая организация работ по развитию отвала.

При развитии отвала по площади автотранспорт разгружается на бровку и на от­

кос отвального уступа (рис. 3.19), а затем бульдозером порода сталкивается под уступ, уве­

большом объеме вскрышных пород. Эффективность использования автотранспорта увели­ чивается с использованием большегрузных автосамосвалов.

3.4.3. Отвалообразование при конвейерном транспорте породы.

Транспортирование вскрышных пород ленточными конвейерами применяется, главным образом, при отсыпке внутренних отвалов. При внешних отвалах конвейерный транспорт применяется при сравнительно небольших расстояниях доставки сложном рель­ ефе местности. Достоинством конвейерной доставки породы на отвал является поточность транспортирования породы и отсутствие необходимости создания отвальных рельсовых путей или временных автодорог на отвалах.

Непосредственное развитие отвалов по площади и по высоте при конвейерном транспорте вскрышных пород осуществляется консольными отвалообразователями (рис. 3.13.6), транспортно-отвальными мостами (рис. 3.13.а) или бульдозерами. В последнем случае бульдозер перемещает породу от места разгрузки ленточного конвейера на откос отвального уступа.

3.4.4. Бестранспортное отвалообразование.

Бестранспортное отвалообразование заключается в непосредственной перевалке породы из рабочего уступа в отвал и имеет место, главным образом, при внутренних отва­ лах. Осуществляется непосредственная перевалка породы драглайнами (рис.3.20), которые при достаточно рыхлых вскрышных породах черпают их на уступе и разгружают ковш непосредственно на отвал. При более прочных породах непосредственная перевалка пород в отвал может осуществляться прямыми механическими лопатами. При этом возможна по­ следовательная перевалка пород несколькими экскаваторами. Непосредственная перевалка вскрышных пород в отвал может осуществляться также консольными отвалообразователя­ ми или транспортно-отвальными мостами, работающими совместно с многоковшовыми экскаваторами.

3.4.5. Отвалообразование при гидромеханизации.

Для создания отвала при гидромеханизации выбирают площадку с уклоном по­ верхности не более 20°. Вокруг отвала экскаватором или бульдозером создаются огради­ тельные дамбы, обеспечивающие необходимые объемы отвала. По внешней (относительно отвала) стороны оградительных дамб проходятся канавы, служащие для сбора воды. Над отвалом строятся эстакады для размещения пульпопровода.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Основной горной выработкой при открытой разработке месторождения является траншея, имеющая трапециевидное поперечное сечение. Размеры поперечного сечения траншеи определяются ее назначением, видом транспорта, который будет применяться в период эксплуатации траншеи, свойствами пород, по которым проходится траншея. Для наклонных траншей размеры поперечного сечения траншеи определяются еще и конечной глубиной траншеи. При железнодорожном транспорте широкой колеи по траншее ширина траншеи по почве должна быть не менее 8 м при одном рельсовом пути, не менее 12 м при двух рельсовых путях и не менее 16 м при трех рельсовых путях. При автомобильном транспорте ширина траншеи по почве определяется с учетом количества полос для движе­ ния автотранспорта, габаритной ширины автотранспорта, зазора между габаритами встреч­ ных транспортных средств, который должен быть не менее 0.4 м, зазора между габаритом транспортного средства и нижней бровкой траншеи, который должен быть не менее 1 м. Ширина траншеи по верху определяется глубиной траншеи и углом откоса бортов тран­ шеи, которые не должны превышать угол естественного откоса пород, по которым прохо­ дится траншея. Для наклонных траншей предельный угол наклона траншеи не должен пре­ вышать при железнодорожном транспорте 40 96о, при автомобильном транспорте при дви­ жении с грузом - 100 %о, при автомобильном транспорте при движении порожняком - 250

% 0.

При проходке сравнительно неглубоких траншей (до 10 - 15 м) проходка осуще­ ствляется одним слоем, а при большей глубине проходка осуществляется в два, а иногда и в три, слоя. Суть послойной проходки траншей заключается в том, что сначала на всю длину траншеи проходится траншея по верхнему слою, а затем последовательно, также на всю длину траншеи, по последующим слоям.

В зависимости от ширины траншеи проходка траншей может осуществляться ли­ бо сплошным забоем (на полное сечение), либо заходками. В последнем случае сначала на всю длину траншеи проводится сплошным забоем первая заходка, а затем последующими заходками траншея расширяется до проектного сечения.

Основным средством проведения траншей на карьерах являются экскаваторы. На карьерах с гидромеханизацией применяется также гидроразмыв пород в контуре траншеи. Сегодня применяются три схемы проходки траншей: транспортная, бестранспортная и комбинированная.

4. 1. Проведение траншей по транспортной схеме.

Суть проведения траншей по транспортной схеме заключается в том, что извле­ ченная при проходке траншеи порода грузится в транспортные средства и транспортирует­ ся в отвал, если траншея проходится по пустым породам, или потребителю, если траншея проводится по полезному ископаемому. Транспортная схема проходки траншей может применяться как с нижней, так и с верхней погрузкой породы.

При проведении траншей с нижней погрузкой породы применяется, главным об­ разом, автомобильный транспорт. Железнодорожный и конвейерный транспорт применя­ ются при проведении траншей редко, что связано с необходимостью постоянного наращи­ вания рельсовых путей или конвейера по мере проходки траншеи. Кроме того, при желез­ нодорожном транспорте под погрузкой может находиться только один вагон, что требует значительных затрат времени на выполнение маневров и весьма сложных схем обмена ва­ гонов в траншее.

Для проходки траншей с нижней погрузкой используются прямые механические лопаты и драглайны. Основные схемы проведения горизонтальных траншей показаны на рис. 4.!. Рис. 4.1.а характеризует проведение горизонтальной траншеи сплошным забоем с применением прямой механической лопаты. Экскаватор расположен на почве проводимой траншеи и работает с боковой разгрузкой в автосамосвал. Движение автотранспорта по траншее задним ходом запрещается, поэтому подход самосвала под погрузку производится либо по кольцевой схеме, либо с тупиковым разворотом, как показано на рис. 4.1.а. Тупи­ ковый разворот самосвала требует ширины траншеи по почве не мене 20 м.

На рис. 4.1.6 показано проведение горизонтальной широкой траншеи двумя заходками с применением прямой механической лопаты. Первая заходка пройдена по схеме рис. 4.1.а и на рис. 4.1.6 показана проходка второй заходки (расширение траншеи по шири­ не). На рисунке показана подача самосвала под погрузку по кольцевой схеме. Рассмотрен­ ные выше схемы проходки с прямой механической лопатой предусматривают выемку по­ роды непосредственным черпанием. Возможна также проходка траншей прямой механиче­ ской лопатой по прочным породам с предварительным рыхлением пород в контуре тран­ шеи взрывными работами.

На рис. 4.1.в показано проведение горизонтальной траншеи сплошным забоем с применением драглайна, что возможно только по достаточно рыхлым породам. Экскаватор при этом располагается на верхней площадке траншеи. Разгрузка экскаватора производится

либо без его поворота, либо с очень небольшим пово­

ротом.

На рис. 4.2 показана проходка наклон­

ной траншеи сплошным забоем с применением пря­ мой механической лопаты. Принципиально данная

только в том, что глубина траншеи, а следовательно и

ширина траншеи по верху, постоянно увеличиваются. Как видно из рассмотренных выше схем

нижняя разгрузка экскаваторов требует довольно большой ширины траншеи, что не всегда необходимо. Проведение траншеи с верхней разгрузкой не ограни­ чивает ширину траншеи по почве. С верхней погруз­ кой можно проходить достаточно узкие траншеи. Ос­ новными средствами механизации при проведении

траншей с верхней погрузкой являются драглайны или обратные механические лопаты. Иногда для этих целей применяют цепные многоковшовые экскаваторы. В качестве транс­ портных средств при проведении траншей с верхней погрузкой используется железнодо­ рожный транспорт, автотранспорт или ленточные конвейеры.

На рис. 4.3.а показано проведение горизонталь­ ной траншеи драглайном с погрузкой в железнодорожные вагоны. Рельсовый путь настилается на верхней площадке вдоль траншеи до начала ее проходки и сразу на всю дли­ ну траншеи. Это не требует наращивания пути по мере проходки траншеи. Непосредственная подача вагонов под погрузку осуществляется маневровыми локомотивами или маневровыми лебедками. Аналогичная схема проведе­ ния траншеи драглайном, но с погрузкой в автотранспорт приведена на рис. 4.3.6. Причем на рисунке показана наиболее эффективная схема движения автотранспорта, при которой направление движения порожнего и гружено­ го самосвалов совпадают. Если применение указанной

схемы движения автотранспорта невозможно, то самосвалы под погрузку подают либо по коль­ цевой схеме, либо по схеме с ту­ пиковым разворотом.

При применении лен­ точных конвейеров для транс­ портирования породы от про­ ходки траншеи, монтаж конвей­ ера производится на всю длину траншеи до начала ее проходки. Порода на ленточный конвейер загружается через промежуточ­ ный бункер, предотвращающий

порчу ленты падающими кусками. В остальном технология проходки траншеи с примене­ ние ленточного конвейера аналогична ранее рассмотренным схемам.

Принципиально не меняются схемы проведения траншей с верхней погрузкой по­ роды и при применении обратной механической лопаты. Прямая механическая лопата для