7. Последовательность расчета перевалки вскрышных пород драглайнами

При простой бестранспортной технологии принцип подхода к определению параметров забоя аналогичен случаю использования вскрышных механических лопат:

V_в = V_о

Отличие состоит лишь в определении расстояния от оси экскаватора до нижней бровки добычного уступа (L). При установке драглайна на верхней площадке вскрышного уступа величина L составит:

Для мехлопат: L = + h_y ctg ;

L= + H_y ctg + a + h_y ctg ;

L= 7,65 +48,6∙0,67 + 4 + 3,5∙0,27 = 45,2 м.

После подстановки этой величины в приведенное в пункте А выражение для определения высоты уступа (Н_у) и после последующих преобразований это выражение для драглайна приобретает вид:

H_y = , м;

H_y = (99 - (7,65+4,5+4+3,5∙ ctg 75 – 0,25∙35,2)∙ tg35)/(1,3+ ctg56∙ tg35) =

=(99-8,29)/(1,3+0,47)=48,6м

Ширина заходки (А), как и при использовании мехлопат может приниматься равной или кратной ширине заходки добычного экскаватора. В этом случае мы взяли ширину заходки равную величине А, а точно она равна 35,2 м.

Проверка максимально возможной высоты отвала по высоте разгрузки драглайна здесь не имеет смысла, поскольку при установке экскаватора на верхней площадке вскрышного уступа высота разгрузки экскаватора возрастает на величину H_y+h_у, и она всегда оказывается больше возможной высоты отвала (Н_о).

Максимально возможная высота уступа в этом случае не может больше максимальной глубины черпания экскаватора

Н_у ≤

48,6 ≤ 50, м;

где – максимальная глубина черпания драглайна, м – 50

Ширина заходки драглайна (А) должна приниматься с учетом ширины заходки экскаваторов на смежных уступах.

Фактические значения высоты уступа и ширины заходки в этом случае, как правило, меньше максимально возможных по параметрам экскаватора.

8. Планирование выпуска продукции по сортам методами линейного планирования

9. Вскрытие и организация вскрышных и добычных работ при разработке горизонтальных залежей

Возможны три принципиальные схемы взаимной расста­новки вскрышного и добычного комплексов оборудования по фронту работ.

Схема I предусматривает рабочий ход вскрышного и добычного экскаваторов только в одном направ­лении. Между вскрышной и добычной заходками в плане остав­ляется берма по всей длине фронта, ширина которой доста­точна для обратного (холостого) прохода вскрышного экскава­тора. При этой схеме исключаются простои экскаваторов и перерывы в добычных работах из-за перемены направления движения вскрышного экскаватора и возможно создание относительно больших вскрытых за­пасов полезного ископаемого. Недостатками схемы явля­ются: холостые проходы вскрышного оборудования вдоль фронта, неудовлетвори­тельное использование ра­диуса разгрузки вскрышных экскаваторов, необходи­мость увеличения мощности комплекса ЭО.

Простая перевалка вскрыш­ных пород при рассматривае­мой схеме организации работ практически исключается. В отдельных случаях (при малой мощности залежи и ус­тойчивых породах ее основа­ния) может быть предусмот­рен перегон вскрышного экс­каватора по почве залежи, по отвалу или, реже, по поверх­ности (верхней площадке вскрышного уступа). Выдача полезного ископаемого на поверх­ность предусматривается только на одном из флангов карьера.

При схеме II добычной экскаватор следует непосредственно за вскрышным. После отработки заходки чаще всего комплекс оборудования ЭО простаивает в ожидании окон­чания выемки заходки по полезному ископаемому. Затем про­стаивает добычной комплекс оборудования, так как требуется создать опережение вскрышных работ по фронту. При схеме II исключаются холостые проходы вскрышного и добычного обо­рудования. Выдача полезного ископаемого производится пооче­редно через фланговые траншеи. Объем вскрытых запасов по­лезного ископаемого минимальный, а зависимость между рабо­той вскрышного и добычного комплексов оборудования весьма жесткая. Чем короче фронт работ, тем больше время простоев вскрышного и добычного оборудования.

При принятых ширине заходки и скорости подвига­ния фронта годовое число простоев экскаваторов на флангах карьерного поля Время отработки одной заходки слагается из времени работы и времени простоев вскрышного экскаватора. При протяженности фронта и опережении вскрышными работами добычных по длине фронта относительное значение простоев составит

Общее время использования комплексов оборудова­ния ЭО в году (без учета простоев в ремонте и по клима­тическим условиям) должно соответствовать условию

Из приведенных выражений следует, что удельное значение простоев вскрышного оборудования в течение года при опреде­ленной скорости подвигания фронта работ зависит от высоты вскрышного уступа и опережения вскрышным комплексом до­бычного, но не зависит от ширины заходки. При современных условиях удельное значение простоев составляет от 10 до 20 %.

При резком уменьшении мощности вскрышных пород и за­лежи на флангах карьерного поля для уменьшения простоев оборудования отработку этих участков производят более широ­кими заходками при криволинейном фронте, вогнутом в сторону выработанного пространства. Простои могут быть уменьшены также при создании на флангах «передовых траншей» с пере­валкой породы на торцовые борта карьера, что практически возможно только при использовании мощных драглайнов. Время простоев экскаваторов на флангах часто используется для про­ведения планово-предупредительных ремонтов.

Схема II обусловливает необходимость во время простоя добычного комплекса оборудования увеличения добычи на со­седних участках (карьерах) или складирования части добывае­мого полезного ископаемого.

Схема III предусматривает разделение фронта работ на два крыла (блока). Вскрышные и добычные работы начинают от середины фронта. За время отработки вскрышной заходки комплексом оборудования ЭО на одном крыле пол­ностью вынимают добычным оборудованием вскрытые запасы полезного ископаемого на другом крыле фронта. Затем вскрыш­ной экскаватор возвращается от фланга к середине фронта по вскрытому целику полезного ископаемого и начинает вскрыш­ные работы на втором крыле, а добычной экскаватор произво­дит выемку вскрытых запасов первого крыла фронта. Простои вскрышного и добычного оборудования при этой схеме умень­шаются, объем вскрытых запасов полезного ископаемого доста­точно велик, работа вскрышного и добычного комплексов отно­сительно независима. Однако сохраняются холостые переходы экскаваторов, возникают простои при начале работ в середине фронта, периодически приходится изменять направление грузопо­тока полезного ископаемого. Со­здание центральной траншеи для выдачи полезного ископаемого упрощает организацию транс­порта, но ведет к усложнению перевалочных работ на участке проведения траншеи из-за умень­шения длины отвального фронта.

Специфическим являются тех­нология и организация отработки торцовых участков фронта вскрышных работ из-за затруд­нений с размещением пород во внутренних отвалах вследствие сокращения отвального фронта, в том числе и для создания транспортного доступа к добыч­ным забоям; последнее связано с оставлением места для расположения транспортных площадок или съездов.

На практике применяются три способа отработки торцовых участков:

с использованием вспомогательного комплекса оборудования ЭО (обычно мехлопаты и автотранспорт) или по­грузкой породы основными вскрышными экскаваторами в авто­самосвалы (с особого разрешения органов Госгортехиадзора СССР), что ухудшает технико-экономические показатели ЭО\

с размещением всей породы из «передовой траншеи» на тор­цовом нерабочем борту карьера с применением вскрышного драглайна или комбинацией этого способа с пре­дыдущим;

с перемещением породы торцовых участков во внутренний отвал без изменения принятой схемы экскавации что возможно при резерве линейных параметров вскрышного оборудования.

Так как объемы работ на торцовых участках не превышают 5—10% общих объемов вскрыши, главным здесь является не достижение максимальных производительности и использования линейных параметров экскаваторов, а полное размещение по­роды в отвалы без дополнительных перевозок, что часто обус­ловливает целесообразность увеличения коэффициента кратно­сти перевалки породы на этих участках. Схемы экскавации на торцовых участках определяются графическими построениями и расчетами. Минимальное число машин (обычно одна-две), характерное для комплекса оборудования ЭО, и наличие при двух экскава­торах (вскрышном н отвальном) промежуточного склада в виде первичного отвала обусловливают практическое отсутствие внутрисменных технологических простоев и высокую надежность комплекса оборудования в процессе работы. Указанные фак­торы позволяют достичь высокой степени реализации техниче­ской производительности оборудования.

Схемы вскрытия непосредственно связаны с числом комплек­сов оборудования ЭО в карьере и организацией их взаимодей­ствия с комплексами добычного оборудования.

В пределах карьерного поля эксплуатируются обычно один или два взаимосвязанных комплекса вскрышного и добычного оборудования. При использовании двух комплексов общий фронт работ на карьере делится на блоки. При этом каждый блок должен иметь собственный транспортный выход (один или более).

Различают следующие способы вскрытия добычных гори­зонтов, взаимосвязанные с организацией вскрышных и добыч­ных работ.

Вскрытие одной фланговой капитальной траншеей при разработке пород и полезного ис­копаемого одним блоком. Вскрышной комплекс следует впереди добычного с опережением, величина которого регламентируется требованиями техники безопасности. После отработки каждой заходки вскрышное и добычное обо­рудование возвращается в исходное положение.

2. Вскрытие двумя фланговыми капиталь­ными траншеями при одноблочной разработке горной массы. Добыча полезного ископаемого при этом может производиться по двум вариантам: до­бычной комплекс может следовать за вскрышным или работать впереди него. При этой схеме возможен рабочий ход экскаваторов в обоих направлениях.

3. Вскрытие одной централь­ной капитальной траншеей п р и разработке двумя блоками. Перевалка вскрышных по­род производится попеременно в обоих блоках. Готовые к выемке запасы лими­тируются вскрытой и зачищенной поло­сой полезного ископаемого па ширину вскрышной заходки и полную длину од­ного блока. Вскрышное и добычное обо­рудование после отработки каждого бло­ка возвращается в исходное положение холостым ходом.

4.Вскрытие двумя фланго­выми капитальными транше­ями при разработке двумя блоками. Добычные и вскрышные работы производятся одно­временно в разных блоках. Вскрышное и добычное оборудование перегоняют в ис­ходное положение холостым ходом.

5.Вскрытие тремя капиталь­ными траншеями (две фланго­вые и одна центральная) при разработке двумя блоками. Эта схема предусматри­вает возможность поточного движения транспорта и рабочий ход экскаваторов в обоих направлениях.

Из рассмотренных способов вскрытия предпочтительны два последних. Не рекомендуется применять схему вскрытия одной фланговой траншеей. Вскрытие двумя фланговыми траншеями при одноблоковой разработке применяют в условиях, когда об­щая длина фронта недостаточна для деления его на два блока и при небольшой производственной мощности предприятия.