§ 6. Бульдозерные отвалы

Бульдозерные отвалы применяют обычно при доставке породы на отвалы автомобильным транспортом. Технология отвалообразо­вания состоит из трех операции: разгрузки автосамосвалов, плани­ровки отвальной площадки и устройства автодорог.

Различают два способа образования бульдозерных отвалов: периферийный н площадный.

При периферийном способе отвалообразования породу из автосамосвалов разгружают по периферии отвального фронта на рас­стоянии 3÷5 м от верхней бровки откоса отвала и бульдозерами сталкивают под откос отвального уступа (рис. V.14). При доста­точно устойчивых отвалах автосамосвалы подходят к бровке от­вала и разгружают породу непосредственно под откос уступа. Для безопасности работ у бровки отвала бульдозерами создают пород­ный вал высотой 0,4÷0,8 м и шириной 1,0÷1,5 м или устанавли­вают переносные деревянные или металлические упоры для задних колес автосамосвалов. С этой же целью поверхности отвала при­дают уклон до 3°, направленный от бровки отвала к его центру.

При площадном способе отвалообразования породу разгружа­ют по всей площади отвального участка, а затем отсыпанный слой породы планируют бульдозерами и укатывают катками. После это­го отсыпают следующий слой породы, и операции повторяют.

Периферийный способ отвалообразования более экономичен и чаще применяется в практике. Объем планировочных и дорожных работ при этом способе значительно меньше, чем при площадном. Площадное отвалообразование обычно применяют при малоустой­чивых мягких породах или при большой высоте отвала, что обеспе­чивает безопасность работы автомашин при разгрузке.

Высота отвальных уступов, расположенных на равнинной мест­ности, зависит главным образом от устойчивости складируемых пород и составляет для скальных пород до 30÷40 м, для песчаных до 15÷20 м, для глинистых до 10÷15 м. При отсыпке скальных пород на склонах гор выcота отвалов достигает 100÷200 м и более.

Рис. V. 14. Схема бульдозерного отвалообразования при автомобильном транспорте

.2

Длину фронта отсыпки породы устанавливают в зависимости от высоты отвального уступа, объема размещаемой в отвал поро­ды, типа автосамосвалов и бульдозеров. На высокогорных отвалах при большой высоте отвальных уступов и стесненных условиях длина фронта отсыпки обычно составляет 20÷60 м, на равнинных достигает 80÷250 м. При коротком фронте отсыпки разгрузку автосамосвалов и планировочные работы совмещают на одном участке. При возможности увеличения фронта отсыпки его разде­ляют на несколько участков (обычно 2÷4) и попеременно производят на каждом участке отсыпку и планировку.

Эффективность работы автотранспорта на отвалах в значитель­ной мере зависит от состояния автодорог. В скальных породах автомобильные дороги на отвалах планируют бульдозерами и ука­тывают катками. На отвалах, сложенных нескальными породами, целесообразно устраивать дороги со щебеночным покрытием, укрепляя его вяжущими материалами. На крупных карьерах с большим объемом вскрышных работ подъездные и главные отваль­ные автодороги часто имеют дорожное покрытие из железобетон­ных плит.

Расчет бульдозерных отвалов заключается в определении дли­ны и количества отвальных участков, а также общей длины фрон­та отвальных работ.

Длина отвального участка для работы одного бульдозера в те­чение смены L_O определяется как условиями планировки, так иразгрузки автосамосвалов и из полученных значений принимается большее.

По условиям планировки

, м, (V.11)

где Q_б– производительность бульдозера, м³/смену; V– удельная приемная способность отвального участка, м³/м.

В свою очередь,

, м³/м, (V.12)

где V_а — емкость кузова автосамосвала, м³; λ — коэффициент кратности разгрузки по ширине кузова (λ=1,5÷2,5);b — ширина кузова автосамосвала, м. По условиям разгрузки автосамосвалов

, м, (V.13)

гдеn_а – количество работающих на отвальном участке автосамо­свалов; b_а — ширина полосы, занимаемой автосамосвалом при раз­грузке и маневрировании (20÷30), м; t_p— продолжительность разгрузки и маневрирования автосамосвала на отвале (1÷2), мин; T_Р – продолжительность рейса автосамосвала, мин.

При доставке горной массы железнодорожным транспортом отвал по высоте разделяется на два подуступа, как в схемах с отвалообразованием одноковшовыми экскаваторами. Высота верхнего подуступа определяется условием размещения разгружаемой породы на приемной площадке. При доставке горной породы думпкарами большой вместимости она составляет 2 ÷ 3м. Высота нижнего подуступа определяется устойчивостью отвала и составляет 30 ÷ 70м.

Технология отвалообразования заключается в разгрузке породы из думпкаров на разгрузочную площадку под откос верхнего подуступа. Бульдозером эта порода перемещается под откос нижнего подуступа. Максимальное расстояние перемещения породы по площадке, соответствующее шагу передвижки железнодорожных путей, составляет 45 ÷ 50м.

После заполнения нижнего подуступа на ширину оптимального расстояния транспортирования породы бульдозером (40 ÷ 50 м) аналогично заполняется верхний подуступ, после чего пути перемещаются в новое положение.

При выборе типа бульдозера для отвальных работ необходимо учитывать изменение его производительности в зависимости от расстояния перемещения породы (табл. V.3).

Таблица V.3

Производительность бульдозеров, м³/смену, в зависимости от расстояниятранспортирования породы (по П. Э. Зуркову)

Расстояние транспортирования породы, м	Д-271	Д-275	Д-385
10	700	1070	2100
15	565	880	1730
20	395	590	1180
25	270	400	810
30	190	290	570

При перемещении мягких пород приведенную в табл. V.3 производительность бульдозеров необходимо увеличить на 20÷30%.

Длина отвального участка

, м, , (V.14)

гдеn_б — число бульдозеров, работающих на отвальном участке.

Число рабочих отвальных участков

, (V.15)

где Q_см- объем вскрышных пород, размещаемых в отвал за смену, м³.

Общая длина фронта отвальных работ

, м, (V.16)

где k_o– коэффициент, учитывающий резервные участки при попе­ременной отсыпке и планировке (k_o = 1÷4).

Основными достоинствами бульдозерных отвалов являются простота организации отвальных работ, низкие капитальные затра­ты и эксплуатационные расходы, малые сроки строительства отва­лов, безопасные условия работы отвального оборудования. К недо­статкам бульдозерных отвалов относят: зависимость эффективно­сти работ от климатических условий и свойств размещаемых в от­вал пород, большой расход топлива, необходимость устройства и содержания автодорог.

При доставке горной массы железнодорожным транспортом отвал по высоте разделяется на два подуступа, как в схемах с отвалообразованием одноковшовыми экскаваторами. Высота верхнего подуступа определяется условием размещения разгружаемой породы на приемной площадке. При доставке горной породы думпкарами большой вместимости она составляет 2 ÷ 3м. Высота нижнего подуступа определяется устойчивостью отвала и составляет 30 ÷ 70м.

Рис. V.15. Схема бульдозерного отва­лообразования при железнодорожном транспорте

Технология отвалообразования заключается в разгрузке породы из думпкаров на разгрузочную площадку под откос верхнего подуступа. Бульдозером эта порода перемещается под откос нижнего подуступа. Максимальное расстояние перемещения породы по площадке, соответствующее шагу передвижки железнодорожных путей, составляет 45 ÷ 50 м.

После заполнения нижнего подуступа на ширину оптимального расстояния транспортирования породы бульдозером (40 ÷ 50 м) аналогично заполняется верхний подуступ, после чего пути перемещаются в новое положение.