7.7. Способы вскрытия месторождений

Для обеспечения транспортной связи между пунктами погрузки горной массы и пунктами ее разгрузки на поверхности производится вскрытие месторождения.

При этом забои выемочных машин располагаются на рабочих горизонтах карьера, а пунктами складирования горной массы могут служить внутренние и внешние отвалы (вскрышные породы) или склады и обогатительные (дробильно-сортировочные) фабрики (полезное ископаемое).

К специальным горным работам относятся проведение и обустройство вскрывающих выработок — капитальных (постоянных) и временных траншей и полутраншей (съездов) и транспортных берм на горизонтах.

Отличительным признаком капитальных траншей является их наклонное расположение.

Вид вскрывающих выработок характеризует способы вскрытия рабочих горизонтов.

Вскрытие горизонтальных и пологих месторождений (сплошные системы разработки) заканчивается сдачей карьера в эксплуатацию на полную производственную мощность по полезному ископаемому.

Для наклонных и крутых месторождений (углубочные системы разработки) характерен постоянный ввод в эксплуатацию новых по глубине рабочих горизонтов, в связи с чем вскрытие по мере отработки месторождения все время усложняется.

Основными факторами, влияющими на технико-экономические показатели вскрытия, являются число и объем вскрывающих выработок и затраты на их проведение и обустройство, время вскрытия отдельных горизонтов и срок строительства карьера в целом, расстояние транспортирования и затраты на этот производственный процесс и некоторые другие.

Вскрытие месторождения должно обеспечить нормальное функционирование имеющихся в карьере грузопотоков. При значительных масштабах вскрышных работ, большой протяженности карьерного поля, при перевозке вскрышных пород на два или более отвала, при необходимости раздельного складирования вскрышных пород на отвалах, а также при использовании мобильных средств транспорта перемещаемые в отвал вскрышные породы разделяют на отдельные грузопотоки. Это позволяет снизить грузооборот отдельных грузопотоков, упростить развитие транспортных коммуникаций и улучшить организацию движения транспорта по ним, а также сократить длину транспортирования вскрышных пород.

При проектировании вскрытия необходимо учитывать, что максимальное количество горной массы перевозится по траншейным и магистральным дорогам. Участок пути, имеющий самый сложный план и тяжелый профиль, называется ограничивающим перегоном.

По ограничивающему перегону производятся основные транспортные расчеты.

В качестве исходных данных при выборе способа вскрытия используются рельеф местности, размер карьера, его грузооборот и возможные грузопотоки, пространственное положение залежи, наличие и места расположения различных сортов полезного ископаемого и некоторые другие.

Различают траншеи по следующим характерным признакам (рис. 7.11):

по расположению вскрывающих выработок относительно карьерного поля и залежи — фланговые, центральные, обеспечивающие вскрытие со стороны лежачего или висячего бока залежи или с торца карьера, а также внешние и внутренние;

по числу обслуживаемых уступов — отдельные (один уступ), групповые (группа уступов) и общие (все уступы);

по числу траншей, вскрывающих один горизонт, — одинарные (одна траншея) и парные (две траншеи).

Парные траншеи позволяют организовать поточное (сквозное) движение транспортных средств, благодаря чему улучшаются показатели использования оборудования во времени. Применяются они, как правило, на неглубоких карьерах или для вскрытия верхних горизонтов глубоких карьеров.

Различают наклонные (для движения колесных видов транспорта) и крутые (для движения подъемников и специальных конвейеров) траншеи.

При расположении траншеи на нерабочем борту карьера последняя является стационарной. Внешние (расположенные за контурами карьера) траншеи всегда стационарны. Для сокращения объемов горно-капитальных работ и перераспределения во времени объемов вскрышных работ рабочие горизонты могут вскрываться полустационарными и временными траншеями.

Внутренние траншеи располагаются в контурах карьера. Они стационарны только в случае, если располагаются на нерабочем борту карьера.

При вскрытии наклонных и крутых залежей капитальные и разрезные траншеи проводят, как правило, на контакте с висячим боком залежи, что позволяет сократить объем горно-капитальных работ и улучшить условия выемки полезного ископаемого.

Сложной инженерной задачей является установление на плане и профиле горных работ пространственного положения системы капитальных траншей.

Линия, положение которой в пространстве определяет план и профиль полотна транспортного пути, называется трассой траншеи. Трасса называется простой, если она расположена на одном борту карьера и не меняет своего направления в плане. Сложная трасса состоит из участков различного направления, расположенных как на одном, так и на нескольких бортах карьера (рис. 7.12). Сложные трассы бывают тупиковыми, петлевыми, спиральными и комбинированными.