книги / Открытая разработка месторождений

ископаемого. Групповые траншеи, вскрывающие вскрышные уступы, имеют, как правило, внешнее заложение, а групповые траншеи, вскрывающие уступы по полезному ископаемо­ му, могут быть как внешнего, так и внутреннего заложения. Вскрытие групповыми тран­ шеями применяется при разработке глубоких горизонтальных и пологих месторождений при большом числе уступов (4 - 6).

Общими траншеями вскрываются все уступы карьера. Такая схема вскрытия при­ меняется для глубоких карьеров как при пологом, так и крутопадающем залегании полез­ ного ископаемого. Общие траншеи могут иметь как внешнее, так и внутреннее заложение.

Отдельные, групповые и общие капитальные траншеи могут быть одиночными или парными. Парные траншеи применяют при большой производительности карьеров. В этом случае одна из парных траншей предназначена для спуска в карьер порожних транс­ портных средств, а вторая - для движения груженых транспортных средств.

На рисунках 6.2 - 6.6 показаны некоторые схемы вскрытия карьеров. Пунктирной линией на этих рисунках нанесены трассы движения транспортных средств.

На рис. 6.2 показан неглубокий карьер, имеющий всего два уступа: один вскрыш­ ной уступ и один добычной по полезному ископаемому. Карьер вскрывается отдельными одиночными капитальными траншеями внешнего заложения. Эта схема вскрытия предпо­ лагает, что каждый из уступов вскрывается одной своей траншеей и обе траншеи распола­ гаются вне контура карьера. Последовательность развития работ в карьере следующая. Сначала проходится наклонная капитальная траншея, вскрывающая вскрышной уступ. От этой траншеи вдоль контура карьера проходится разрезная траншея вскрышного уступа. После монтажа оборудования на вскрышном уступе начинается отработка вскрышного ус­ тупа. Работы на этом уступе развиваются в одну сторону от разрезной траншеи. Когда вскрышной уступ будет отработан на достаточное для вскрытия добычного уступа рас­ стояние, проходится капитальная траншея внешнего заложения, вскрывающая добычной уступ. От этой траншеи вдоль нерабочего борта карьера проходится разрезная траншея второго уступа, от которой, также в одном направлении, начнется разработка добычного уступа. Как видно из схем движения транспортных средств на рис. 6.2, рассмотренная схе­ ма вскрытия обеспечивает независимое транспортирование вскрышных пород и полезного ископаемого. Однако при этом движение порожнякового транспорта на уступ и груженого с уступа производится по одной и той же траншее.

причем первый слой траншеи проходится на полную ширину траншеи. После этого вдоль контура карьера проходится разрезная траншея первого вскрышного уступа. От этой тран­ шеи начинается отработка первого вскрышного уступа. Когда работы по первому вскрыш­ ному уступу отойдут на достаточное для вскрытия второю вскрышного уступа расстояние, проходится второй слой групповой капитальной траншеи, вскрывающий второй вскрыш­ ной уступ. В результате сечение групповой траншеи принимает ступенчатый вид, как пока­ зано на разрезе по I - I рис. 6.4. После вскрытия второго вскрышного уступа вдоль нерабо­ чего борта карьера проводится разрезная траншея по второму вскрышному уступу и начи­ нается отработка второго вскрышного уступа.

Когда работы по второму вскрышному уступу отойдут на достаточное расстояние, начинается вскрытие первого уступа по полезному ископаемому. Для этого проходится верхний слой групповой траншеи, вскрывающий первый добычной уступ. Верхний слой этой траншеи проходится на полную ширину траншеи. Затем вдоль нерабочего борта карь­ ера проходится разрезная траншея первого уступа по полезному ископаемому и начинается отработка этого уступа. Для вскрытия второго уступа по полезному ископаемому прохо­ дится второй слой групповой капитальной траншеи, разрезная траншея по второму уступу полезного ископаемого.

Рассмотренная выше схема вскрытия карьера групповыми траншеями позволяет организовать независимый транспорт вскрышных пород и полезного ископаемого при большом числе уступов. Как недостаток этой схемы можно рассматривать движение по ка­ питальным траншеям и порожнякового, и груженого транспорта.

На рис. 6.5 аналогичное карьерное поле, имеющее четыре уступа, вскрыто одной общей капитальной траншеей внешнего заложения, т.е. траншеей, вскрывающей все усту­ пы. Траншея, как и в предыдущем случае, проходится слоями. Сначала на полную ширину траншеи проходится первый слой, вскрывающий первый вскрышной уступ, затем второй слой, затем третий и т.д. Конечное сечение общей капитальной траншеи показано на разре­ зе по I - I рис. 6.5.

На рис. 6.6 приведено комбинированное вскрытие неглубокого карьера, отраба­ тывающего два уступа траншеями внутреннего заложения. Сначала проходится траншея, вскрывающая вскрышной уступ. От этой траншеи проходится разрезная траншея по вскрышному уступу. (На рис.6.6 оси разрезных траншей показаны штрих пунктирной ли­ нией).В отличии от ранее рассмотренных схем вскрытия, разрезная траншея проходится на

ходят вторую внутреннюю траншею, вскрывающую уступ по полезному ископаемому. От этой траншеи проходится разрезная траншея по полезному ископаемому, от которой до­ бычные работы на уступе в начальный момент также развиваются в двух направлениях. В процессе отработки уступа по полезному ископаемому борта второй внутренней траншеи срабатываются и траншея превращается в съезд. Схема вскрытия уступа внутренней тран­ шеей применяется при вскрытии полезного ископаемого небольшой мощности, когда вы­ сота уступа по полезному ископаемому невелика, а также при вскрытии уступов на круто­ падающих месторождениях.

Рис. 6.6. Комбинированное вскрытие карьера траншеями внутреннего заложения.

6.3. Бестраншейное вскрытие карьерного поля.

Бестраншейное вскрытие применимо в тех случаях, когда при открытой разработ­ ке месторождений грузотранспортную связь рабочих уступов карьера с поверхностью можно осуществлять без проведения на эти уступы капитальных траншей. В соответствии с этим бестраншейное вскрытие применяется для вскрытия вскрышных уступов, разрабаты­ ваемых с перегрузкой пород непосредственно в отвал. Бестраншейное вскрытие может применять и для добычи штучного камня в тех случаях, когда напиленные блоки могут подниматься кранами с рабочих уступов непосредственно на поверхность. При бестран­ шейном вскрытии работы на уступе начинаются с проведения разрезной траншеи, от кото­ рой производится отработка уступа. Для спуска людей на рабочие уступы высотой более 1.5 м должны оборудоваться лестницы.Спуск материалов и оборудования на рабочие усту­ пы производится кранами (при небольшой глубине), концевой откаткой в специальных ва-

гонетках по рельсовым путям либо скиповыми подъемами с передвижением скипа по рель-

6.4. Вскрытие карьерного поля с использованием подземных горных выработок.

В тех случаях, когда месторождение расположено в условиях гористой местности, пересеченной оврагами, ручьями и т.п., когда доставка вскрышных пород в отвал и достав­ ка полезного ископае­ мого представляет зна­ чительные сложности, возможно вскрытие карьерных полей с ис­ пользованием подзем­ ных горных вырабо­ ток.

Такая схема вскрытия высокогорно­ го карьера показана на рис. 6.7. Для вскрытия этого карьера пройдена

штольня, а на рабочие уступы пройдены рудоспуски. Следует заметить, что при вскрытии месторождений подземными выработками необходимо проходить специальные путевые траншеи для доставки материалов, оборудования и т.п. Но такие траншеи, играющие вспо­ могательную роль, могут иметь крутой уклон, и сооружение их обходится значительно де­ шевле проходки капитальных траншей.

7. СИСТЕМЫ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ

Под системой открытой разработки месторождений понимают определенный по­ рядок горно-подготовительных, вскрышных и добычных работ. В условиях конкретного карьера принятая система разработки должна обеспечивать безопасность работ, высокие технико-экономические показатели, максимально возможное извлечение полезного иско­ паемого.

Для систем открытой разработки предложено несколько различных классифика­ ций. На наш взгляд наиболее удачной из них является классификация, предложенная ака­ демиком В.В. Ржевским, в основу которой положены горно-геологические условия разра­ ботки (основной признак) и геометрические предпосылки (дополнительные признаки), ха­ рактеризующие порядок разработки месторождения. По основному признаку классифика­ ции все системы открытой разработки делятся на сплошные, углубочные и смешанные.

Сплошные системы (рис.7.1.а) применяются для разработки горизонтальных и слабо наклонных месторождений. Они характеризуются только порядком выполнения вскрышных и добычных работ. Горно-подготовительные работы при сплошных системах заканчиваются на стадии строительства карьера. Работы при этих системах развиваются

а)

Если основной признак классификации характеризует отработку карьера в целом, то дополнительные признаки характеризуют отработку конкретного уступа. Первый до­ полнительный признак характеризует расположение вскрышных и добычных уступов от­ носительно границ карьерного поля. По этому дополнительному признаку сплошные, углубочные и комбинированные системы открытой разработки делятся на продольные, попе­ речные, кольцевые и веерные. При продольных системах разработки вскрышные и добыч­ ные рабочие уступы параллельны длинной стороне карьерного поля (рис. 7.2). При попе­

речных системах разработки (рис. 7.3) вскрышные и добычные рабочие уступы параллель-