Отвалообразование при автотранспорте

Наибольшее распространение при перевозке вскры­ши автотранспортом получило бульдозерное отвалообразование. Разгрузку породы ведут непосредственно под откос уступа или на расстоянии 3—5 м от него (периферийное отвалообразование), а при неустойчивых породах—по всей площа­ди отвала (площадное отвалообразование).

В первом случае бульдозеры перемещают породу к верх­ней бровке отвала и развитие отвального фронта происходит в плане, во втором—бульдозеры ведут планировку отвала, наращивая его по вертикали.

Высота отвальных уступов на равнине обычно составляет 30—40 м. При отсыпке взорванной скальной вскрыши на склонах высота уступов ограничена лишь устойчивостью по­род. В стесненных условиях применяют многоярусные отвалы.

Рисунок 6 - Схема бульдозерного отвала при автомобильном транспорте

Удельная приемная способность отвала

, (8)

где W_o — удельная приемная способность отвала, м³/м; =1,5 — коэффициент кратности разгрузки по ширине кузова автосамосвала; в_а — ширина кузова автомобиля, м.

Длина отвального участка по условиям планировки

, (9)

где Q_бо — сменная производительность отвального бульдо­зера, м³.

Количество одновременно разгружающихся на отвале автосамосвалов

, (10)

где А_в — годовой объем вскрыши, поступающей на отвал, м³.

Длина отвального участка по условиям беспрепятствен­ной разгрузки автомашин (м)

(11)

где а_о=20—30 — ширина полосы, занимаемой автосамосвалом при разгрузке и маневрировании, м.

Объем бульдозерных работ на отвале

, (12)

где W_б — сменный объем вскрыши, перемещаемой в отвал бульдозерами, м³; К_зав — коэффициент заваленности верхней площадки отвала (при периферийном способе отвалообразования К_зав = 0,3—0,6, при площадном К_зав=1).

Общая необходимая длина отвального фронта L_фо (м)

, (13)

где N_{о рез} == (0,5—1,0); N_ао — число резервных участков; L_оу — наибольшее из значений длины отвального участка по условиям разгрузки L_ор и планировки L_оу.

При складировании взорванных и смешанных пород обычно принимают схему с веерным расположением отваль­ных дорог, что позволяет сократить пробег ав­томобилей. При отсыпке мягких пород рациональна кольце­вая схема движения на отвале по улучшенным автодорогам.

Отвалообразование при конвейерном транспорте

Наибольшее распространение при использовании ленточных конвейеров получило складирование пород кон­сольными отвалообразователями. Они представляют собой самоходные установки на гусеничном или шагающе-рельсовом ходу с приемной и отвальной консолями, оснащенными ленточными конвейерами. Отвальная консоль соединена с поворотной платформой, что позволяет вести отсыпку много­ярусных отвалов. Для формирования отвалов с горизон­тальной поверхностью разгрузочные консоли оборудуют ко­роткими телескопическими конвейерами. Погрузка породы с отвального конвейера на приемную консоль отвалообразователя происходит через передвижные разгрузочные тележки. Укладку породы в отвал ведут в один или два подуступа. Отвальную консоль располагают горизонтально и отсыпают отвал впе­реди машины путем поворота отвальной консоли в горизон­тальной плоскости (рис.7). При этом ширина отвальной заходки

, (14)

где L_ок — длина отвальной консоли, м; Е_n — расстояние от оси вращения отвалообразователя до оси пяты отвальной консоли, м; е — горизонтальное расстояние свободного пе­ремещения породы от оси разгрузочного барабана до гребня от вала, м; С_б =5—7 — безопасное расстояние от оси хода машины до бровки отвала, м.

Рисунок 7 - Схема отсыпки отвала консольным отвалообразователем: Н_ов Н_он — высота верхне­го и нижнего ярусов; А_ов А_он — ширина заходок при отсыпке верхнего и нижнего ярусов; С_б —безопасное расстояние до верхней бровки отвала; b_н — расстояние от оси конвейера до нижней бровки отвала;  — угол разворота отвалообразователя

У приводной станции отвалообразователь обходит кон­вейерную линию и производит отсыпку верхнего подуступа позади себя с максимально поднятой отвальной консолью. Направление его движения — против хода породы по ленте. Ширина отвальной заходки по верхнему подуступу

, (15)

где _а =15—17° — угол подъема отвальной консоли, град; Б — расстояние между осями конвейера и отвалообразователя, м; Н_ов — высота верхнего подуступа, м; _о = 28—37° — угол устойчивого откоса отвала, град; b_н — безопасное рас­стояние от оси конвейера до нижней бровки отвала, м:

, (16)

где _nc — ширина приводной станции конвейера, м.

Высоту нижнего подуступа устанавливают по условиям устойчивости пород, а верхнего — в соответствии с рабочими параметрами отвалообразователя:

, (17)

где h_n — высота пяты отвальной консоли, м; h=5—7 — безопасное расстояние между отвальной консолью и гребнем отвала, м.

После отсыпки верхнего подуступа конвейер передвига­ют и повторяют отвальный цикл.

Консольные отвалообразователи совместно с ленточными конвейерами и забойными многоковшовыми экскаваторами образуют вскрышной комплекс машин непрерывного дейст­вия, который может быть полностью автоматизирован.

Литература: 1 осн. 204-221; 2 осн. 177-191; 3 осн. 270-288, 323-326, 343-347

Контрольные вопросы:

1. Технология отвалообразования вскрышных пород при железнодорожном транспорте

2. Перечислите способы механизации отвальных работ при перемещении вскрыши железнодорожным транспортом;

3. Опишите технологию отвальных работ при перевозке вскрыши автосамосвалами;

4. Назовите основные технологические операции при экскаваторном отвалообразовании;

5. Отвалообразование при конвейерном транспорте

Лекция 11. Системы разработки и способы вскрытия

Системы открытой разработки месторождений и их классификация

Система открытой разработки полезных ископаемых – это совокупность взаимозависимых и взаимосвязанных между собой подготовительных, вскрышных и добычных выработок в карьерном поле, предназначенных для извлечения полезных ископаемых из недр Земли.

Структура системы разработки полезных ископаемых представлена на рис.1.

Рисунок1 - Элементы системы разработки полезных ископаемых

Указанные выработки, т.е. разрезные траншеи (котлованы), вскрышные и добычные уступы, находятся в постоянном движении пока не достигнут своего предельного положения, предусмотренного проектом разработки месторождения. Следовательно, и система разработки является подвижным, динамичным объектом карьера.

Выполнение в этих выработках горно-подготовительных, вскрышных и добычных работ осуществляется посредством горных технологий. Если система разработки – совокупность упорядоченных горных выработок, то технология – совокупность способов производства горных работ в ее элементах. Таким образом, горные выработки являются объектом системы разработки, а горные работы – объектом технологии.