§5. Проектирование механизации отвалообразования

Отвалообразование является завершающим процессом вскрышного технологического потока. Его производительность, технология и механизация должна строго соответствовать всем параметрам потока.

При железнодорожном транспорте согласно производительности технологического потока принимаемой механизации отвалообразующей техники и организации транспорта определяются количество отвальных тупиков, при автомобильном транспорте - количество отвальных участков. Необходимые расчёты приведены в учебнике проф. Ю.И. Анистратова «Технологические процессы открытых горных работ», М. «Недра», 1995.

Глава VI проектирование систем разработки и вскрытия карьерных полей

§1. Проектирование систем разработки

Проектирование системы разработки определяется горно-геологическими условиями месторождения.

По определению профессора Е.Ф. Шешко под системой разработки месторождения понимают безопасные и экономичные способы осуществления определённого комплекса вскрышных, добычных и других работ, обеспечивающих плановую производительность карьера при рациональном использовании запасов месторождения и безопасности горных работ.

Основные черты системы разработки определяются способом ведения вскрышных работ и, в частности, способом перемещения пород от забоев в отвалы. От способа перемещения вскрышных пород зависят главные элементы системы разработки - высота и число уступов, ширина рабочих площадок и берм, объём вскрытых запасов и др.

Этот отличительный признак системы разработки позволяет установить и определённую технологическую связь между системами разработки и способами вскрытия карьерных полей.

Наиболее известны классификации систем разработки проф. Е.Ф. Шешко, академика Н.В. Мельникова и академика В.В. Ржевского. Первая в качестве критерия принимает направление перемещения вскрышных пород, вторая - механизацию вскрышных работ, третья - направление развития горных работ в профиле и плане месторождения. В инженерной и справочной литературе наибольшее распространение получила классификация академика Н.В. Мельникова.

Каждая группа систем в зависимости от природных условий и средств механизации имеет в реальных условиях различные варианты, называемые технологическими схемами вскрышных работ. Они разделяются на две группы по условию залегания полезного ископаемого: технологические схемы разработки горизонтальных и пологих месторождений и технологические схемы с наклонным крутым и залеганием полезного ископаемого.

Рисунок 44 Технологические схемы вскрышных работ на карьерах.

В первую группу попадают системы разработки с перемещением вскрыши в выработанное пространство (рис. 44, I):

1. Технология вскрышных работ с перевалкой вскрыши в выработанное пространство одноковшовыми экскаваторами;

2. Технология вскрышных работ с кратной перевалкой породы в во внутренние отвалы одноковшовыми экскаваторами;

3. Технология вскрышных работ с перемещением породы в выработанное пространство консольным отвалообразователем;

4. Технология вскрышных работ с перемещением вскрышных пород транспортно-отвальным мостом;

5. Технология вскрышных работ с перевалкой породы в выработанное пространство одноковшовыми экскаваторами и перемещением пород вскрыши консольным отвалообразователем;

6. Технология вскрышных пород с перевозкой пород во внутренние отвалы;

7. Технология вскрышных работ с перемещением пород в выработанное пространство отвалообразователем и перевозкой автомобильным транспортом;

8. Технология вскрышных работ с перевозкой породы во внешние отвалы;

9. Технология вскрышных работ с перевозкой породы во внутренние и внешние отвалы;

10. Технология вскрышных работ с перевалкой породы во внутренний отвал и перевозкой во внешние отвалы.

Во вторую группу попадают системы разработки с перевозкой вскрыши на внешние отвалы (рис. 44 м, II):

1. Технология вскрышных работ с перевозкой пород железнодорожным транспортом;

2. Технология вскрышных работ с перевозкой пород автомобильным транспортом;

3. Технология вскрышных работ с перемещением пород конвейерным транспортом;

4. Технология вскрышных работ с перемещением пород гидротранспортом;

5. Технология вскрышных работ с применением комбинации нескольких видов транспорта;

6. Технология вскрышных работ при комбинированной открытой и подземной разработке месторождения.

Расчёт технологических схем и определение их параметров приведены в учебнике [3].

Практика и расчёты показывают, что наиболее эффективная технология по энергетическим и экономическим показателям является технология с перемещением вскрыши в выработанное пространство. Наиболее энергоёмкая и экономически затратная является технология с перевозкой вскрыши на внешние отвалы. При проектировании технологии отработки необходимо стремиться в первую очередь в возможно большей мере использовать перемещение вскрыши в выработанное пространство, а остающуюся часть направлять на внешние отвалы.