§ 2. Бестранспортные способы проведения траншей

Бестранспортные способы проведения траншей применяют в тех случаях, когда один или оба борта траншеи в дальнейшем не будут разрабатываться, достаточно устойчивы и имеется возмож­ность расположить на них породу, вынимаемую экскаваторами при проходке траншеи.

Благодаря высокой производительности экскаваторов, разгру­жающих породу непосредственно в отвал, при бестранспортных способах достигаются наиболее высокая скорость проведения траншей и низкая стоимость проходческих работ. Коэффициент использования экскаваторов при этом достигает 0,85÷0,90, в то время как при транспортных способах он обычно снижается до 0,35÷0,40.

Бестранспортные способы проведения траншей различают по типу экскаваторов, их расположению относительно забоя и спо­собу экскавации. Наиболее часто для проведения траншей исполь­зуют драглайны, реже – механические лопаты с увеличенными ра­бочими параметрами и многоковшовые экскаваторы. Драглайны и многоковшовые экскаваторы применяют в мягких породах, ме­ханические лопаты – в скальных. В отдельных случаях, при емко­сти ковша более 3÷4м³ возможна проходка траншеи драглай­нами в плотных глинистых или полускальных породах, разраба­тываемых с применением буровзрывных работ.

Бестранспортную схему проведения траншей драглайном с размещением породы на обоих бортах широко применяют в период строительства карьеров при про­ведении внешних капитальных траншей, расположенных за преде­лами карьерного поля.

Размеры поперечного сечения траншеи при этом способе про­ходки зависят от рабочих параметров экскаватора, его располо­жения относительно оси траншеи и физико-механических свойств пород.

При прямолинейном ходе экскаватора по оси траншеи (рис. VII.4) ее размеры определяют из условий равенства объемов породы, вынимаемой из траншеи и возможных объемов отвалов на бортах:

, (VIII. 8)

гдеV_Т– объем породы, вынимаемой из траншеи, м³;k_р– коэффи­циент разрыхления породы;V₀– объем породы, который можно разместить на одном борту траншеи, м³.

Рис. VIII.4. Схема прове­дения траншей драглай­ном с

Размещением породы на обоих бортах

Рис VIII. 5. Схема проведения траншей при зигзагообразном

ходе драглайна и задва хода

При этом необходимо, чтобы глубина траншеи не превышала глубину черпания экскаватора (H ≤ H_ч), а высота отвала не пре­вышала высоту разгрузки экскаватора (Н₀< Н_р).

Расстояние от оси траншеи до центра не должно превышать радиуса разгрузки экскаватора, т. е.

, (VIII. 9)

Если необходимо увеличить ширину траншеи, то применяют зигзагообразный ход шагающего драглайна вдоль продольной оси траншеи (рис. VIII.5,а). Из положения 1 (3) экскаватор отраба­тывает правую часть забоя, из положения 2 – левую часть забоя траншеи. В том и другом положении экскаватор смещен относи­тельно оси траншеи, благодаря чему он может перемещать поро­ду от центра траншеи на расстояние большее, чем радиус раз­грузки.

Более широкие траншеи проводят за два хода. При этом в ра­боте могут находиться одновременно два экскаватора (рис.VIII.5,б).

Бестранспортную схему проведения траншеи драглайном с размещением породы на одном борту широко применяют при проходке разрезных и капиталь­ных траншей в период строительства карьера.

Для увеличения ширины траншеи или удаления отвалов на большие расстояния от ее борта драглайн можно смещать к одному из бортов траншеи (рис. VIII 6). При этом

, (VIII.10)

где l – расстояние от оси экскаватора до верхней бровки борта траншеи, определяемое в зависимости от ширины траншеи повер­ху A и радиуса черпания экскаватора (l=А - ).

В свою очередь, А = b + 2H .

Рис. VIII.6. Схема проведения тран­шей драглайном с размещением породы на одном борту

Для проведения более широких траншей применяют схемы с переэкскавацией породы, когда экскаватор при повторном ходе переваливает ранее сложенную в отвал породу на большее рас­стояние от борта траншеи и затем вынимает новую заходку, укла­дывая породу на освобожденное после перевалки место. Объем переэкскавации должен быть таким, чтобы стоимость проходки траншеи не была выше, чем при транспортном способе проведения траншеи.

Обычно при таких схемах применяют спаренную работу двух драглайнов, один из которых производит выемку породы и уклад­ку ее в первоначальный отвал, а другой – переэкскавацию породы в отвале.

Бестранспортную схему проведения траншеи механической лопатой (рис. VIII.7) из-за малых рабочих параметров экскаваторов применяют сравнительно редко – когда использование драглайнов невозможно. При этой схеме обычно используют механические лопаты с удлиненным рабочим оборудо­ванием.

Зависимость размеров поперечного сечения траншеи от рабочих параметров механической лопаты определяется следующими выражениями:

;

(VIII.11)

гдеНр – высота разгрузки экскаватора, м.

Максимальная глубина траншеи при работе экскаватора ЭВГ-4 составляет 6,5 м, высота отвала – до 7 м, а при работе экскава­тора ЭВГ-6 – соответственно 11 и 13 м.

Рис. VIII. 7. Бестранспортная схема проведения траншеи меха­нической

лопатой

Если необходимо провести траншею большего сечения, чем поз­воляют рабочие параметры механической лопаты, применяют пере­экскавацию породы этим же или дополнительным экскаватором, а иногда проводят траншею в два или несколько слоев.

Бестранспортную схему проведения полу­траншей осуществляют механическими лопатами, которые пе­реваливают породу под откос косогора (рис. VIII.8,а). При этом высота отвала породы от уровня установки экскаватора не долж­на превышать высоту его разгрузки.

Рис. VIII.8. Бестранспортные схемы проведения траншей

При проведении полутраншей на пологих косогорах с уклоном менее 15°, когда оползни исключены, подошва полутраншеймо­жет быть расширена до величиныb за счет насыпи (рис. VIII.8,б). Насыпь обычно планируют бульдозером.

Бестранспортные способы проведения траншей применяют во всех возможных случаях, так как они наиболее производительны и экономичны Их достоинствами являются простота организации проходческих работ и высокая производительность труда, низкая стоимость работ, возможность проведения траншей в обводненных породах, высокая производительность экскаваторов и наилучшее их использование, высокая скорость проведения траншей, возмож­ность одновременной работы несколькими забоями, что позволяет значительно сократить сроки проведения траншей.