§ 5. Вскрытие месторождений внутренними траншеями

Внутренними называются траншеи, расположенные в пределах конечных контуров карьера. Вскрытие отдельными внутренними траншеями характеризуется наличием траншеи для вскрытия каждого уступа (рис. IX.7). Все уступы при этом спосо­бе имеют независимую транспортную связь с поверхностью, что позволяет рассредоточить грузопоток массы из карьера, улучшить организацию эксплуатационных работ. Однако при большом чис­ле уступов значительно возрастает объем работ по проведению капитальных траншей.

Рис. IX.8. Вскрытие групповыми внутренними траншеями

Вскрытие групповыми внутренними траншеями применяют в глубоких карьерах, разрабатывающих месторожде­ния с горизонтальным и пологим залеганием пластов большой мощности (рис. IX.8). При этом способе отдельные группы усту­пов карьера вскрывают независимыми друг от друга траншеями, расположенными в разных частях карьерного поля. Обычно одна траншея вскрывает вскрышные уступы, другая – добычные. Гру­зопоток из карьера разделен на две самостоятельные ветви, что дает возможность применять различные виды транспорта для вскрышных и добычных работ.

Вскрытие групповыми траншеями по сравнению со вскрытием отдельными траншеями отличается меньшим объемом горных работ.

Вскрытие общими внутренними траншеями харак­теризуется тем, что все уступы карьера вскрывают одной общей траншеей. Общие траншеи внутреннего заложения применяют для вскрытия глубоких (глубиной до 400 м и более) месторождений с любыми условиями залегания. Внутреннее заложение траншей воз­можно при достаточной устойчивости бортов.

Форма трасс общих внутренних траншей может быть простой, тупиковой, петлевой и спиральной.

Схему вскрытия горизонтов внутренней общей траншеей с про­стой формой трассы (см. рис. IX.3, а) в чистом виде применяют в неглубоких карьерах с достаточно большими размерами карьер­ного поля, позволяющими разместить съезды одинакового направ­ления на одном борту карьера. Примыкание пути к рабочим гори­зонтам чаще всего устраивают на горизонтальных площадках.

Основным достоинством съездов простой формы является их большая пропускная способность.

Сущность вскрытия общими внутренними траншеями тупико­вой формы заключается в следующем. Первоначально с земной поверхности или с определенного горизонта карьера, вскрытого ранее другим способом, проводят наклонную траншею до вскры­ваемого рабочего горизонта. На этом горизонте устраивают гори­зонтальную тупиковую площадку. Площадку оборудуют маневро­выми путями для разминовки груженых и порожних составов и перемены направления их движения. По мере развития работ на данном горизонте с тупиковой площадки первой траншеи проводят (в обратном направлении) новую траншею, вскрывающую следу­ющий горизонт карьера, где снова устраивают тупиковую пло­щадку, и т. д. (см. рис. IX.3,б).

При вскрытии тупиковыми траншеями наклонного пласта со значительным простиранием тупиковые площадки устраивают не на каждом рабочем горизонте, а через несколько (3÷5), в за­висимости от длины карьера. В этом случае уменьшаются число горизонтальных тупиковых площадок и объем маневровых работ при движении поездов, благодаря чему увеличивается пропускная способность траншей.

Грузонапряженность на различных участках съезда неодина­кова – она возрастает по мере приближения к поверхности. Для увеличения пропускной способности карьерных железнодорожных путей при вскрытии месторождений общими внутренними транше­ями с тупиковой трассой применяют различные путевые схемы, позволяющие организовать одновременное выполнение операций по приему и отправлению поездов.

Достоинствами способа вскрытия общими внутренними тран­шеями с тупиковой трассой являются его универсальность, на­дежность в эксплуатации, возможность производства горных работ одновременно на многих горизонтах, возможность достижения вы­сокой производительности карьера. Недостатки: большая протя­женность транспортных коммуникаций, уменьшение пропускной способности, сложность управления движением поездов.

Вскрытие общими внутренними траншеями с тупиковой трас­сой применяют на многих карьерах.

При вскрытии месторождений общими внутренними траншеями с петлевой трассой вместо горизонтальных тупиковых площадок устраивают закругление путей в виде петли, которая позволяет, не прерывая движения поездов, менять направление движения на 180° (см. рис. IX.3, в).

Горизонтальную площадку для железнодорожного транспорта (колеи 1524 мм) делают шириной 180÷240 м и для автомобиль­ного транспорта –шириной 40÷60 м. Объем горных работ при со­оружении площадки может достигать больших размеров. Поэтому при железнодорожном транспорте петлевые трассы применяют только на пологих бортах карьеров. При автотранспорте эта зада­ча значительно упрощается.

Достоинства способа вскрытия общими внутренними траншея­ми с петлевой трассой: более высокая пропускная способность, возможность одностороннего развития горных работ в карьере.

Недостатки: необходимость создания дорогостоящей горизон­тальной площадки для размещения петли, ограниченные условия применения.

При вскрытии месторождений общими внутренними траншеями со спиральной трассой траншею располагают на бортах карьера, находящихся в своем предельном положении (см. рис. IX.3, г).

С поверхности по проектному контуру карьера проводят пер­вую траншею с уклоном, зависящим от принятого вида транспор­та. По достижении основания первого уступа въездная траншея переходит в разрезную, от которой начинают развивать горные работы на вскрытом горизонте. Для вскрытия нового горизонта с разрабатываемого уступа по проектному контуру карьера прово­дят следующую въездную траншею до основания нового уступа и т. д.

Горные работы на каждом горизонте начинают в различных участках периметра карьера, и поэтому получается веерное пере­мещение фронта работ (рис. IX.9).

Рис. IХ.9. Развитие работ в карьере при вскрытии спиральными съездами

Вскрытие общими внутренни­ми траншеями со спиральной трассой при железнодорожном транс­порте обеспечивает одновременную отработку трех-четырех усту­пов, что для мощных карьеров недостаточно.

Количество одновременно отрабатываемых уступов примерно пропорционально величине руководящего подъема спирали. Следовательно, применение автомобильного транспорта по сравнению» с железнодорожным позволяет иметь одновременно в работе поч­ти в два раза больше уступов.

Траншеи со спиральной трассой применяют для вскрытия месторождений, имеющих в плане округлую форму, например штокообразных или мощных пластовых залежей. В последние годы связи с быстрым совершенствованием горно-технологического автомобильного транспорта вскрытие траншеями со спиральной трассой приобретает все большее значение.

Достоинства способа вскрытия общими внутренними траншея­ми со спиральной трассой: непрерывность движения поездов без маневров на площадках, позволяющая увеличить пропускную спо­собность путей, возможность использования мощных локомотивов, и большегрузных вагонов. Недостатки: ограниченные условия при­менения, большой объем вскрышных работ в начальный период эксплуатации, невозможность одновременной работы на большом числе уступов, что ограничивает производственную мощность карьера.

Вскрытие месторождений внутренними крутыми тран­шеями заключается в создании связи концентрационных гори­зонтов с поверхностью. Для этого с поверхности до концентраци­онного горизонта карьера проводят крутую траншею, которую обо­рудуют для подъема горной породы наклонными канатными подъ­емниками, ленточными конвейерами или другими средствами подъ­ема (рис. IX. 10). Породу и полезное ископаемое от забоев к подъ­емнику доставляют автосамосвалами или ленточными конвейерами.

Рис. IX.10. Вскрытие внутренними крутыми траншеями

Если подъемник оборудован ленточными конвейерами, то крупнокусковую породу предварительно дробят до кусков соответствующих размеров.

Основными достоинствами вскрытия месторождения крутыми траншеями являются: возможность подъема горной массы с боль­шой глубины по кратчайшему пути, небольшой объем породных работ при проведении капитальных траншей. Недостатки: слож­ность подготовки новых горизонтов, необходимость сооружения верхней и нижней приемных площадок.

Вскрытие комбинированными траншеями наиболее распространено при разработке месторождений, так как перечисленные ранее траншейные способы вскрытия в чистом виде встречаются редко.

Внешними траншеями вскрывают верхние, а внутренними – нижние горизонты карьера. Эту комбинацию применяют при на­личии естественного понижения местности (балки, овраги) для уменьшения объема горностроительных работ.

Часто встречается вскрытие комбинацией простойи сложной форм трассы траншейи др.

Достоинство вскрытия комбинированными траншеями заклю­чается в использовании отдельных преимуществ различных спосо­бов траншейного вскрытия.