7.8. Характеристика вскрывающих и подготовительных горных выработок и расчет их объемов
Первоначальный фронт горных работ на горизонте создается путем проведения разрезных траншей, которые затем расширяются. Для получения значительных вскрытых запасов полезного ископаемого разрезные траншеи стремятся проводить по простиранию (вдоль длинной оси) залежи. Однако в случае, если полезное ископаемое представлено узкой и вытянутой залежью и в целях сокращения объемов горно-капитальных работ, разрезные траншеи проводят в крест (вдоль короткой оси) простирания залежи.
Траншеи могут иметь поперечное сечение в виде трапеции, треугольника или ступеней (рис. 7.13).
К параметрам траншей относятся: начальная и конечная глубина, продольный уклон основания, длина, углы откосов бортов.
Глубина траншеи равна или кратна высоте уступа. Уклон основания траншеи определяется видом применяемого транспорта. Углы откосов бортов траншеи зависят от свойств пород, их обводненности, длительности работы и других факторов и изменяются от величины угла естественного откоса в мягких до 50 – 60° – в скальных породах.
Объем одиночной наклонной траншеи (в м3) трапециевидного профиля
где Н — конечная глубина траншеи, м;
i – уклон траншеи, о/оо;
b – ширина траншеи понизу, м;
а – угол откоса борта траншеи, градус.
7.9. Технологические схемы горно-подготовительных работ
Для проведения траншей в мягких породах используются мехлопаты, драглайны, роторные и цепные многоковшовые экскаваторы.
Проведение траншей карьерными мехлопатами может осуществляться сплошным торцовым забоем и послойно с нижней или верхней погрузкой в железнодорожный, автомобильный или конвейерный транспорт.
При железнодорожном транспорте и нижней погрузке горной массы (рис. 7,16)
Схемы проведения траншей с погрузкой в железнодорожный транспорт характеризуются значительными простоями экскаватора в период обмена вагонов и наращивания пути.
Схемам работы мехлопат с погрузкой в железнодорожный транспорт аналогичны схемы работы с погрузкой в конвейерный транспорт. Ширина траншей определяется габаритами и минимальным радиусом разгрузки экскаватора.
Повысить производительность экскаватора и увеличить скорость проведения траншей позволяет применение автомобильного транспорта.
При нижней погрузке в зависимости от типов погрузочной машины и автосамосвалов и схемы их подачи под погрузку ширина траншей понизу изменяется от 25 до 35—37 м.
Увеличить высоту нарезаемого уступа и скорость проведения позволяют послойные схемы (рис. 7.18). Однако при этом увеличивается объем путепереукладочных работ и размеры траншей, в результате чего растет объем проходческих работ.
Проведению траншей мехлопатами в скальных и полускальных породах предшествует комплекс буровых и взрывных работ. Схемы проведения траншей во взорванных породах аналогичны схемам проведения траншей в мягких породах.
В практике открытых горных работ при проведении траншей в песчаных, мягких, плотных и мелковзорванных породах широко применяются драглайны. Породы временно или постоянно размещаются на одном или двух бортах траншеи (рис. 7.19). Параметры траншеи (глубина и ширина понизу) определяются глубиной и радиусом черпания драглайна, а также высотой и радиусом его разгрузки.
При проведении траншей в мягких породах могут использоваться также роторные и цепные многоковшовые экскаваторы.
Роторные экскаваторы могут использоваться в комплексе с консольными отвалообразователями (рис. 7.20) или конвейерами.
Возможно проведение траншеи одним слоем с постепенным набором высоты, соответствующей высоте уступа (рис. 7.21), или несколькими слоями (рис. 7.22).
В случае если в карьере в качестве основной выемочной машины используется цепной экскаватор, он может быть применен и на проведении траншей.
Профиль траншеи и ее глубина зависят от конструкции и размеров ковшовой рамы (рис. 7.23, а, б); для проведения траншей большого сечения одновременно могут использоваться два цепных экскаватора (рис. 7.23, в).
Полный профиль траншеи обеспечивается с применением шарнирной ковшовой рамы. Для транспортирования используются железнодорожные вагоны и конвейеры.