5.4. Характеристика схем и систем вскрывающих трасс

Схемы вскрывающих трасс при этапной разработке наклонных и крутых залежей в целом усложняются. Возрастает возможное число различных схем. Размеры и конфигурация залежей (особенно рудных) по глубине карьера, размеры и конфигурация различных горизонтов по отдельным периодам их отработки, а следовательно, и технические условия вскрытия не постоянны. Часто ни при одном из способов вскрытия, а тем более одной форме трассы в чистом виде невозможно осуществить вскрытие всех рабочих горизонтов. Тогда в пределах одного карьера применяют несколько способов вскрытия, а также несколько форм трасс, комбинируя их в зависимости от конкретных условий залегания месторождения и порядка производства горных работ. При применении комбинированных способов вскрытия и вскрывающих трасс необходимо учитывать природные формы залегания, сокращать расстояния транс­портирования и соответствующие затраты.

Пример 1. Вскрытие внутренними наклонными траншеями (съездами) широко применяется при железнодорожном, автомо­бильном и автомобильно-железнодорожном транспорте.

Рис. 5.10 – Схема комбинации спиральной и тупиковой трасс

Одна общая стационарная сначала простая, и затем тупиковая трасса применяется при железнодорожном транспорте и продольной системе разработки наклонных залежей. Стационарная петлевая или спиральная трасса характерна при погашении горных работ в карьерах небольших размеров в плане (см. рис. 5.9, в). На мощных глубоких карьерах при автомобильно-жслезнодорожном и железнодорожном транспорте в конечный период эксплуатации могут применяться стационарные комбинированные трассы — тупиково-петлевые и. спирально-тупиковые (рис. 5.10).

Две общие стационарные трассы при железнодорожном транспорте возможны только на мощных карьерах с большими размерами дна (например, карьер ЮГОКа). От двух до пяти общих и групповых таких трасс при автомобильном и автомобильно-железнодорожном транспорте возможны в конечный период разработки на карьерах вытянутой формы или на мощных карьерах с большими размерами в плане. сколько трасс используются в течение зсех периодов эксплуатации. При этом обычно часть их имеет простую форму, а часть петлевую (см. рис. 5.11). В карьерах округлой формы могут применяться скользящие спирально-петлевые трассы (см. рис. 5.9, а и б).

Рис. 5.11 – развитие горных работ на карьере Костомушского ГОКа (институт Гипроруда):

а и б – соответственно на конец 2-го и 8-го (расчётного) года

Пример 2. При вскрытии наклонными траншеями смешанного заложения упрощаются трассы и увеличивается их пропускная способность. При автотранспорте внешними участками трассы вскрываются часто один-два горизонта.

Схемы с глубокими внешними траншеями при железнодорожном транспорте в начальный период эксплуатации применяются в основном при мощной толще мягких покрывающих пород (см. рис. 5.1).

Две трассы смешанного заложения создают для раздельного транспортного обслуживания разных рабочих бортов или групп горизонтов одного борта (см. рис. 5.1), организации поточного движения поездов на верхних горизонтах, формирования сдвоенного тупикового фронта работ. При поточном движении поездов парные трассы могут иметь разные уклоны. Вскрытие горизонтов двумя фланговыми траншеями смешанного заложения со скользящей или частично скользящей внутренней частью трассы применяется на мощных карьерах большой протяженности при разработке слабонаклонных залежей (15-25°).

Смешанное заложение наклонных полутраншей применяется и на нагорных карьерах для сокращения петлевых соединений участков внешней трассы, числа соединительных полутраншей, объемов горно-строительных работ и расстояния перевозок горной массы. Характерно такое вскрытие и при разработке глубинной части месторождений высотно-глубинного типа.

Пример 3. Параллельное вскрытие наклонными траншеями различного заложения характеризуется сочетаниями: внутренних общих или групповых траншей и внешних групповых траншей; внутренних общих или групповых траншей и общих или групповых траншей смешанного заложения; траншей смешанного заложения и внешних траншей.

При железнодорожном и автомобильно-железнодорожном транспорте дополнительные внешние или смешанные трассы устраиваются в периоды строительства или реконструкции карьера для обеспечения всего или части грузо­оборота верхних горизонтов карьеров (см. рис. 5.1. а). При автотранспорте смешанное заложение обычно имеют стационарные трассы, а внутреннее-скользящие.

Пример 4. Схемы одновременного использования наклонных и крутых траншей, а также наклонных траншей и комбинаций крутых траншей или подземных выработок с наклонными траншеями широко применяются в настоящее время. Они характерны: при разработке мощной толщи покрывающих мягких пород комплексами оборудования непрерывного действия и применении в нижней части рабочей зоны колесного или комбинированного транспорта; при перемещении вскрышных пород колесным транспортом и полезного ископаемого комбинированным транспортом (см. рис. 5.1); на нагорных карьерах при перевозках вскрышных пород автотранспортом и перемещении руды внутри карьера автотранспортом, далее по рудоспускам и железнодорожным транспортом и т. д. Область применения таких схем вскрывающих трасс постепенно расширяется.

Системы вскрывающих трасс характеризуются их схемами на конец отработки карьера при различном характере изменений промежуточных схем вскрытия и интенсивностью этих изменений. При углубочных системах разработки принятая схема вскрывающих трасс никогда не остается постоянной. Изменение схемы связано с работами по сооружению и устройству новых вскрывающих выработок и пунктов примыкания их к горизонтам, а также, при необходимости, с переносом транспортных коммуникаций и ликвидацией старых выработок. В зависимости от объемов и сроков выполнения этих работ, а также от требуемых затрат все изменения схем можно разделить на три основные группы: частичные, значительные и кардинальные.

К частичному изменению схемы вскрывающих трасс относятся:

при железнодорожном транспорте — проведение наклонной траншеи на новый горизонт и ее устройство, перемещение участков скользящей трассы на рабочих горизонтах, создание и устройство пунктов примыкания и изменение их путевого развития;

при автомобильном транспорте — те же работы, что и при железнодорожном транспорте, а также создание новых временных трасс и ликвидация старых.

Объемы горно-строительных работ при этом незначительные. Общие затраты (обычно эксплуатационные) составляют от нескольких тысяч до сотен тысяч рублей.

К значительному изменению схемы вскрывающих трасс относятся:

при железнодорожном транспорте — создание новой скользящей внутренней трассы, проведение дополнительных внешних траншей, изменение формы отдельных участков внутренней стационарной трассы или создание ее новых участков большой протяженности, виутрикарьерпых станций и т д.;

при автомобильном транспорте — создание новых стационарных трасс с капитальным покрытием автодорог;

при комбинированном транспорте — удлинение крутых траншей с переносом полустационарных перегрузочных пунктов;

при использовании подземных вскрывающих выработок — сооружение нового рудоспуска, проведение квершлага, создание погрузочной станции и т. д.

Такие работы отличаются большими объемами и затратами и значительными сроками их выполнения. Обычно на это привлекаются капитальные вложения.

Кардинальное изменение схемы вскрывающих трасс характеризуется применением другого способа вскрытия, созданием новой трассы подземных выработок, сооружением глубокой внешней траншеи со стационарной внутренней трассой при использовании железнодорожного транспорта и т. п. Обычно такое изменение схемы приурочивается к реконструкции карьера и связано со значительными капитальными затратами.

Интенсивность изменения схем вскрывающих трасс определяется в первую очередь темпом углубления и скоростью подвигания фронта горных работ.