Билет №20
Технология разработки горных пород механическими лопатами. (рабочий ЦИКЛ, виды забоев, виды погрузки).
Условия применения углубочных систем разработки.
Подготовленные, вскрытые и готовые к выемке запасы.
1. Забой является рабочим местом экскаватора. Параметры и форма забоя зависят от параметров экскаваторов и характеристики горной массы. При выемке горной массы мехлопатами различают следующие типы забоев:
торцовый (боковой);
тупиковый (траншейный);
фронтальный.
Торцовый забой обеспечивает максимальную производительность экскаватора, что объясняется небольшим средним углом поворота к разгрузке (не более 90°), удобной подачей транспортных средств под погрузку и минимальными простоями при перемещении и наращивании транспортных коммуникаций.
Тупиковый (траншейный) забой применяется при проведении траншей в основном при использовании автомобильного и конвейерного транспорта. В случае проведения траншей с использованием железнодорожного транспорта экскаватор, как правило, работает с верхней погрузкой.
При фронтальном забое средний угол поворота экскаватора составляет 120—140°. Из-за малой ширины заходки возникает необходимость более частого наращивания и перемещения транспортных коммуникаций, что значительно снижает производительность экскаваторов. Поэтому фронтальный забой применяется редко (при отработке разнородных заходок с использованием автотранспорта).
Виды погрузки и разгрузки горной массы:
-нижняя погрузка;
-нижняя разгрузка;
-верхняя погрузка;
-верхняя разгрузка.
2.Углубочные системы разработки применяют при разработке наклонных и крутых залежей. Особенность этих систем состоит в совмещении и одновременном перемещении горно-подготовительных, вскрышных и добычных работ в глубину карьера. Последовательность развития работ по площади карьера может быть такой же как и при сплошных системах. Вскрышные породы размещают только во внешних отвалах.
3.Под подготовленными запасами горной массы уступа понимают те объемы, которые могут быть вовлечены в начальные технологические процессы (бурение, взрывание, механическое рыхление и др.), предшествующие выемочно-погрузочным работам, или хотя бы в один из начальных процессов.
Часть подготовленных запасов горной массы, к которым обеспечен транспортный доступ, необходимый для выемки и перемещения пород, называется вскрытыми запасами горной массы уступа.
Часть вскрытых запасов являются готовыми к выемке запасами горной массы уступа. К ним относятся запасы, которые готовы к выемке, погрузке и перемещению непосредственно из массива (мягкие и часто плотные породы) или после взрывания, механического рыхления и т.д. (скальные, полускальные и иногда плотные породы).
Билет №21
Бульдозерное отвалообразование.
Основные понятия о фронте горных работ.
Определение угла наклона нерабочих бортов карьера.
.
1.Строительство бульдозерных отвалов на равнинной местности заключается в подведении автодорог к отвальному отводу и создание первоначального отвала шириной 70-100 м и высотой 2-5 м. Отвал наращивается до проектной высоты путем послойного складирования пород. Практикуется также увеличение отвала до проектной путем разгрузки автосамосвалов под откос при ширине насыпи 40-50 м и подъеме 5-7%. На косогорах создается площадка для разворота автосамосвалов в полутраншее, полувыемки или на насыпи при крутых склонах может быть сооружен отвал с железнобетонным или бутобетонным барьером.
2. Фронт работ уступа различается по следующим признакам:
1. По расположению.Фронт работ расположен вдоль длинной оси карьерного поля. Достигается значительная протяженность фронта работ и транспортных коммуникаций, а скорость его подвигания небольшая (30-60 м/год). Создаются благоприятные условия для раздельной выемки полезного ископаемого различных сортов, имеются большие резервы повышения интенсивности разработки месторождения и мощности карьера. Такое расположение фронта обусловливает большой объем горно-капитальных работ при строительстве карьера. Оно целесообразно и распространено в тех случаях, когда мощность пород, покрывающих залежь, сравнительно невелика.
Фронт работ расположен вдоль короткой оси карьерного поля. Протяженность фронта работ и транспортных коммуникаций невелики, а скорость его подвигания достигает 70-300 м/год. Резервы увеличения производственной мощности карьера, возможности раздельной выемки и создания больших вскрытых запасов полезного ископаемого малы. Такое расположение фронта обеспечивает относительно небольшие объемы горно- капитальных работ, но усложняет вскрытие горизонтов и эксплуатацию транспортных коммуникаций из-за необходимости частных реконструкций. Оно распространено при мощной толще покрывающих пород, а также при разработке мощных крутых месторождений с использованием мобильных средств транспорта.
2. По структуре. Однородный фронт работ- если он сложен только вскрышными породами или только полезным ископаемым одного сорта. При этом осуществляется валовая выемка горной массы. Однородный фронт может быть сплошным и раздельным на блоке с независимыми забоями. Деление на блоки обусловлено необходимостью размещения на уступе необходимого числа экскаваторов и др. технических средств. Экономически эффективна установка на уступе одного мощного экскаватора. Однако при больших объемах работ и отсутствие экскаваторов требуемой мощности необходимо на уступе размещать два и даже три экскаватора.
Разнородный фронт работ- если в его пределах чередуются блоки пустых пород полезного ископаемого его различных сортов.
Выемка в забоях при разнородном фронте- валовая. Деление на блоки (с использованием двух или трех экскаваторов), как правило, обязательна для обеспечения непрерывной добычи полезного ископаемого.
Сложноразнородный фронт работ- когда в его пределах практически невозможно выделить блоки только с пустыми породами или только с полезным ископаемым одного сорта. В этом случае ведут раздельную выемку горной массы.
3. По направлению перемещения горной массы. Фронт работ с поперечным перемещением горной массы- при складировании вскрышных пород в выработанном пространстве с применением вскрышных экскаваторов и транспортно- отвальных агрегатов, а также при выемке породы бульдозерами или скреперами фронтальным забоем и перемещении ее по кратчайшему расстоянию во внутренний или внешний отвал.
4. По погрузке горной массы. Нижняя погрузка горной массы на горизонте установки выемочно- погрузочного оборудования широко распространена и обеспечивает наиболее экономичное и производительное использование каждого участка фронта горных работ уступа.
Верхняя погрузка горной массы необходима и целесообразна в тех случаях, когда затруднительно или невыгодно устройство транспортных коммуникаций на почве разрабатываемого уступа,- при проведении траншеи небольших объемов работ на горизонте и т.п.
Верхняя экскаваторная перевалка горной массы характеризуется тем что порода или полезное ископаемое складируется на верхнюю площадку уступа и затем другим экскаватором грузится в транспортные средства. Такая схема применяется в частных случаях, например при доработке нижних горизонтов глубоких карьеров, на косогорах при небольшом объеме работ, при использовании гидротранспорта, драглайнов и др.
Нижнеэкскаваторная перевалка горной массы характеризуется перемещением породы или полезного ископаемого экскаватором на нижележащие горизонт и погрузкой ее другим экскаватором в транспортные средства. Применение такой схемы целесообразно на косогорах, для уменьшения высоты уступа, при небольших объемах работ, для улучшения условий работы транспорта и т.п.
5. По числу транспортно грузовых выходов. Одинарный фронт- если он имеет два груовых транспортных выхода с уступа. Фронт такой конструкции представляет собой два одинарных фронта и может быть использован при большой протяженности карьеров поверхностного вида, а также для группы верхних уступов мощных карьеров глубинного вида.
В редких случаях возможен строенный фронт.
Тупиковый фронт (с возвратным движением транспорта)-если одинарный фронт на уступе имеет один общий транспортный выход, служащий для подачи порожних железнодорожных составов или автомобилей и для выдачи грузов. Тупиковый фронт получил наибольшее распространение при всех видах карьерного транспорта.
Сквозной фронт (с поточным движением транспорта)-если одинарный фронт на уступе имеет два или больше специализированных транспортных выхода: отдельно для подачи порожняка и отдельно для грузов. Сдвоенный тупиковый фронт также периодически может использоваться как одинарный сквозной фронт, а строенный тупиковый фронт- как сдвоенный сквозной фронт.
6. По положению транспортного выхода. Фланговый фронт- если транспортный выход расположен на флаге фронта уступа; применяется при вскрытии рабочих горизонтов стационарными выработками.
Центральный фронт-если транспортный выход расположен в пределах фронта. Такой фронт применяется при расположении вскрывающих выработок на рабочем борту карьера и на добычном уступе при разработке горизонтальных или пологих залежей.
Перечисленные характеристики фронта работ уступа служат основанием для правильного выбора системы разработки, вскрытие и применения технических средств.
3. Типичным для открытых горных работ является выполаживание бортов при удалении вскрышных пород до углов, обеспечивающих устойчивость и безопасность открытых горных работ. Угол наклона нерабочего борта по глубине карьера зависит от конструкции борта, от угла наклона и высоты уступов.
Угол наклона нерабочего борта карьера возрастает с увеличением высоты уступов и уменьшается при размещении на борту транспортных берм и съездов, а также при разработке в сложных инженерно-геологических условиях.