2.1. Вскрышные работы
Разработка карьера открытым методом начинается с производства вскрышных работ, т. е удаление верхнего растительного слоя и пустой породы. При толщине слоя грунта до 2 м и дальности перемещения до 2 км -для этих работ применяют скреперы (V до 6...10м3), а при больших объемах работ – экскаваторы с емкостью ковша 1...5м3. При очень больших объемах работ – роторные и шагающие экскаваторы.
Разработка вскрышной породы может производиться по поточной и циклично-поточной технологии.
При поточной технологи комплект оборудования включает многоковшовые экскаваторы с транспортными средствами непрерывного действия.
При циклично-поточной технологи используют одноковшовые экскаваторы цикличного действия.
2.2. Добыча полезной породы
Добыча полезной породы может вестись двумя методами:
- механизированным методом;
- гидромеханизированым методом.
2.2.1.Механизированный метод добычи полезной породы
При механизированном методе разработка полезной породы ведется горизонтальными или наклонными слоями с переходами от одного слоя к другому уступами.
При этом методе разработки высота уступа не должна превосходить высоту резания экскаватора, а при разработке развалов взорванной породы может превышать на 10...20%.
Обычно разработка уступа осуществляется комплектом землеройных (экскаватор) и транспортных машин (автосамосвалы).
Рис.3 Схема рабочей площадки уступа при добыче камня
1 – Кровля. 2. - Верхняя бровка. 3 - Откос уступа. 4 - развал взорванной породы. 5 - Нижняя бровка. 6 - Рабочей горизонт. 7 – Экскаватор. 8 – Автосамосвал. А - заложение откоса. Н - высота уступа. α - угол откоса уступа. L - ширина рабочей площадки уступа.
Работы ведутся в такой последовательности.
1. В скальном массиве осуществляется бурение шпуров.
2. Укладка в шпуры взрывчатого вещества и взрыв скального массива.
3. Погрузка взорванной породы экскаватором в транспортные средства.
4. Транспортировка полезной породы на дробильно-сортировочное предприятие.
Важнейшим звеном в технологическом процессе добычи каменных пород являются буровзрывные работы, правильная организация которых в значительной степени влияет на производительность карьера. Буро-взрывные работы должны обеспечивать достаточный запас взорванного материала, необходимого для бесперебойной работы экскаваторов и транспортных средств.
Для разработки рыхлой породы и погрузки взорванного камня в транспортные средства применяются экскаватор общестроительного типа с емкостью ковша 1...2,5м3. При разработке тяжелых пород применяются более мощные карьерные экскаваторы. На песчано-гравийных карьерах для производства вскрышных работ и добычи полезной породы наряду с одноковшовыми экскаваторами V = 0,5...3 м3 используются роторные экскаваторы непрерывного действия, самоходные, полуприцепные и прицепные скреперы, гидромониторы и землесосные установки.
2.2.2. Гидромеханизированный метод добычи полезной породы
Широкое применение на песчано-гравийных карьерах получил метод гидромеханизации, который позволяет одновременно с добычей производить очистку песка и гравия от посторонних примесей. Наибольший эффект дает применение этого метода при разработке подводных и прибрежных карьеров, так как при этом облегчается подача воды для промывки и сортировки добытой породы.
Основным механизмом, производящим добычу породы на обводненных карьерах является землесосная установка (земснаряд).
Эффективен метод гидромеханизации и при выполнении вскрышных работ на сухих карьерах. Основным механизмом, который размывает породу в этом случае, являются гидромониторы, разной мощности.
Рис.4 Схема добычи песчаных пород на гидромеханизированном карьере
1 – Земснаряд. 2 – Пульпопровод. 3 – Понтоны. 4 - Грохот-классификатор. 5 – Грохот. 6 - Промежуточный бункер. 7 - Намытый песок. 8 - Склад гравия.