книги из ГПНТБ / Хохряков, В. С. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых учебник

Трудоемкость работ по добыче мраморных блоков с применением канатных пил составляет 24 чел-смены/м3.

Врубовыми машинами делают как горизонтальные, так и верти­ кальные врубы (пропилы). Эти машины в отличие от цепных и ка­ натных пил могут применяться в крепких породах; кроме того, имн можно разрабатывать пласты небольшой мощности. У совре­ менных машин, имеющих двигатель мощностью 22—-57 квт и массу 1,7—3 т, глубина вруба достигает 1,65—2,6 м. Производительность

паза. Машина, медленно передвигаясь по рельсовым путям, уло­ женным на очередном горизонте, наносит сильные и частые удары по породе, в результате чего образуется вертикальная или на­ клонная борозда определенной глубины (до 6 м). Взаимно перпен­ дикулярные борозды разрезают породу на отдельные блоки, свя­ занные с общим массивом лишь на уровне подошвы. Затем прово­ дят разрезную траншею. Для окончательного отделения блоков от массива в почве пробуривают ряд шпуров и затем их раскли­ нивают.

Выдают блоки из карьера при помощи кранов.

Размеры (длина, ширина, высота) современных электропневмати-

верхней части 50 мм, глубина тіруба 2,5—3,7 м, максимальная глубина вруба 6 м.

Трудоемкость работ составляет 1—1,5 чел-смен на 1 м2 блока. Камнеколъные машины служат для обработки некоторых видов материалов для дорожных одежд городского типа (шашка, брус­ чатка, мозаика). Размещают эти машины в специальных цехах. Вблизи каждого рабочего места должна быть достаточная площадь или необходимо оборудовать бункер для складирования сырья, подаваемого в машину. Для выдачи готовой продукции предусматри­

вается конвейер.

Работает на камнекольной машине типа долота один рабочий. Опуская молот с небольшой высоты, рабочий наносит на болванке насечки с противоположных сторон, после чего сильным ударом молота болванка раскалывается на части. Куски неправильной формы или с неровным расколом подвергаются дополнительной обработке.

Средняя сменная производительность камнекольной машины составляет 600—800 шт. брусчатки и 1000—1200 шт. мозаиковой шашки. Отходы производства используются на приготовление щебня.

Камнерезные машины подразделяют на машины с дисковыми пилами, с кольцевыми фрезами и цепным режущим инструментом.

Дисковая пила (рис. 112, а) представляет собой диск 7, изго­ товленный из высококачественной стали толщиной 10—20 мм, на ободе которого установлены сменные зубки 2, армированные пла-

224

стннками из твердого сплава 3. Диаметр диска по конструктивным соображениям не превышает 1300 мм. Так как вращательное дви­ жение дисковые пилы получают от вала, на котором они насажены, то углубляются они в породу только на 40% диаметра. Поэтому дисковые пилы используют при добыче штучного камня с макси­ мальным линейным размером 490 мм. Дисковые пилы конструктивно просты, износоустойчивы и надежны в эксплуатации. Зубки у них съемные, и для их замены не требуется много времени.

Кольцевая фреза (рис. 112, б) представляет собой зубчатое рабочее кольцо 2, вращающееся на роликах, размещенных по окруж­ ности неподвижного диска 2, закрепленного на раме машины. В вы­ ступах зубьев кольца размещаются резцы 3, армированные пластин­ ками твердого сплава 4. Следовательно, рабочее кольцо представляет

Рнс. 112. Рабочие органы камнерезных малшп:

а — дисковая пила с режущими зубками; б— кольцевая фреза

собой одновременно и зубчатое колесо, и фрезу, приводимую в дви­ жение зубчатым колесом 5.

Кольцевая фреза при одинаковом диаметре с дисковой пилой в 2 раза глубже уходит в породу.

Режущие цепи состоят из стальных планок, шарнирно соеди­ ненных между собой в бесконечную цепь, на звеньях которой за­ креплены колодки с режущими зубками из пластинок твердого сплава. Режущие цепи менее стойки в эксплуатации, чем дисковые пилы, так как у них больше шарнирных соединений.

личных моделей. Наиболее распространенными из них являются машины СМ-89А, машины конструкции А. П. Столярова и машина конструкции А. П. Петрика (ПТ-38).

Камнерезную машину ПТ-38 применяют для вырезывания камня на уступе высотой ^—2,7 м (рис. 113). Она состоит из трех машин, каждая из которых выполняет самостоятельные операции. Пер­ вая машина делает вертикальные поперечные пропилы, вторая

производит горизонтальные пропилы и третья окончательно отделяет штучный камень. На третьей машине, установлен механизм, подхва­ тывающий блоки и подающий их к конвейеру.

Перед началом добычи камня для создания фронта работ на карьере проводят разрезную траншею шириной ие менее 4,5 м и глубпной, равной принятой высоте уступа. Длина фронта для успешной работы машины должна быть 400—500 м.

Вдоль фронта забоя укладывают рельсовый путь, по которому передвигаются камнерезные машины. Для бокового захода в забой

обеспечивает пропил шириной 34—36 мм на глубину 989 мм. Машина СМ-428 применяется для планировки площадок и обес­

печивает до 3,5 м2 пропила в час. Глубина пропила 989 мм, ши­ рина 34—36 мм.

Трудоемкость работ по добыче 1 м3 блока мрамора камнерез­ ными машинами составляет 0,7—1,2 чел-смен/м3.

Камнерезные машины с режущими цепями применяют для вы­ пиливания крупных блоков из известняков-ракушечников. Основ­

и вывозят из карьера. Иногда контейнеры поднимают из карьера на поверхность посредством мачтовых или кабельных кранов.

Длина поля на карьерах штучного камня составляет 300—800 м, ширина рабочих площадок от 10 до 40 м, высота уступа от 0,4 до 2,8 м, угол откоса уступа.90°. Одновременно может разрабатываться до 28 уступов.

226

§ 3. Добыча глины в зимнее время

При круглогодовой работе кирпичных заводов необходима орга­ низация добычи глин на протяжении всего года или создание запасов сырья на зимний период в глинохранилищах и утепленных конусах.

Чтобы обеспечить возможность добычи глины зимой, производят утепление готовых к выемке запасов, или искусственное оттаивание мерзлого грунта, или сооружают над местом добычи тепляки.

Для утепления запасов глины производят пахоту и боронование поверхности, снегозадержание, закрывают поверхность теплоизо­ ляционным материалом или устраивают ледяную подушку.

Пахота, боронование и снегозадержание могут полностью пре­ дупредить промерзание только при непродолжительной зиме (3— 4 мес) и при глубине промерзания, не превышающей 0,8 м. Пахоту и боронование проводят до наступления морозов. Глубина вспашки 20—60 см, боронования 15—20 см.

Эффективным и экономичным . способом утепления является снегозадержание. Снегозадерживающие щиты устанавливают пер­

При глубине промерзания более 0,8м наряду с перечисленными методами применяют искусственное утепление местными теплоизоля­ ционными материалами: опилками, соломой, листьями и т. д. Толщи­ на слоя утеплителя должна быть различной в зависимости от времени

. разработки данного участка. Наименьшую толщину имеет утепли­ тель на участке, который разрабатывается в ноябре, наибольшую — на участке, который должен разрабатываться в марте — апреле.

Экономичным способом является создание ледяной подушки. Для этого поверхность участка выравнивают, затем устанавливают опоры высотой 40—60 см из деревянных обрезков, валунов и т. п. и заливают участок водой. Когда образуется ледяной покров тол­ щиной 10—15 см, воду сливают, а лед удерживают на заранее поставленных опорах. Ледяная подушка может быть сделана двух­ слойной.

Промерзшие участки разрыхляют посредством прицепных трак­ торных рыхлителей (если толщина промерзшего слоя не больше 0,25 м) и взрывным способом. Для добычи глины в тепляках над местом разработки возводят закрытые отапливаемые сооружения,

вкоторых поддерживают температуру около ±8° С. Применяемые в настоящее время тепляки различных конструк­

ций позволяют вести разработку глин с применением небольших экскаваторов.

На рис. 114 показан тепляк в виде передвижного сборно-раз­ борного шатра; он состоит из сборно-разборных ферм І, скреплен­ ных между собой связями. Концы ферм установлены на катках 2, передвигающихся по рельсовым путям 3 при помощи лебедки 4. Для перемещения шатра в перпендикулярном направлении (с одного

участка на другой) укладывают поперечные рельсовые пути 5, по которым шатер 6 перемещается лебедкой 7. Лебедки закрепляют анкерами.

Для поддержания положительной температуры в забое служат печи или специальные калориферы 8, установленные па площадке, перемещающейся по мере продвижения экскаватора.

Передние стены (козырек) и кровлю тепляка делают пз двой­ ного ряда досок, пространство между которыми заполняют тепло-

мере подвигания забоя тепляк передвигают ручной или электри­ ческой лебедкой. Достигнув конца первого прямоугольного участка, экскаватор переводят на второй участок и за ним по поперечным рельсам передвигают тепляк. Перемещение тепляка на второй участок может быть произведено с частичной или полной разборкой шатра.

Для установки стационарного металлического тепляка с поверх­ ности участка, отведенного для добычи в зимнее время, снимают растительный слой, затем бурят скважины диаметром 500 мм по сетке 12 X 8 м. В этц скважины опускают обсадные трубы диамет­ ром 300—350 мм с приваренными к нижнему концу опорными башмаками диаметром 400 мм для равномерной передачи давления на грунт. Чтобы предупредить неравномерную осадку и перекос тепляка, на дно скважин укладывают слой бетона или щебня.

228

Трубы в скважины опускают автокраном. Они служат опорами

для ферм укрытия.

Из заранее заготовленных ферм с пролетом 12 и 8 м делают перекрытие — каркас над всей площадью участка. Фермы с проле­ том 12 м устанавливают перпендикулярно, а с пролетом 8 м — параллельно оси разрабатываемого забоя. Все фермы крепят бол­ тами к квадратным фланцам, приваренным к верхним концам труб. Каркас покрывают двумя слоями асбесто-фанеры, между которыми проложен минеральный утеплитель или уложены утепленные щиты сборно-разборной конструкции.

Иногда на каркас укладывают двойной настил из горбылей пли досок, утепленный теплоизоляционным материалом.

9 7 6 5 4 Э 7 1

При работе в тепляках с сетчатым перекрытием всю подготов­ ленную и спланированную поверхность участказасыпают слоем опилок толщиной 5—10 см. Слой опилок в данном случае, кроме утепления поверхности карьера, предотвращает примерзание ме­ таллической сетки к глине.

Вдоль прямоугольного участка на слой опилок на расстоянии б м один от другого укладывают два деревянных прогона 1 (рис. 115) диаметром22 см, которые после снятия удерживающих стальных канатов служат опорой перекрытия. По бровкам будущего забоя (вдоль карьера) укладывают железнодорожные рельсы 2, в которых просверлены отверстия через каждые 20 см для закрепления сет­ чатого перекрытия (сетки) 3. Чтобы рельсы не сдвигались от натя­ жения сетки, их закрепляют деревянными стойками или клиньями 4, врытыми в землю через каждые 2 м.

После укладки и закрепления рельсов натягивают сетку из 6-миллиметровой проволоки в поперечном направлении. На сетку укладывают слой толя или пергамента, который засыпают слоем опилок толщиной 15—20 см. Для подвешивания сетчатого перекры­ тия в продольном направлении на расстоянии 3 м один от другого устанавливают деревянные столбы 5 диаметром 22 см и высотой от поверхности земли 4 м. На верху столбов прикрепляют напра­ вляющие ролики 6.

Для натягивания стальных канатов 7, удерживающих перекры­ тие, на расстоянии 12 м от столбов в их створе в канавы заклады­ вают деревянные анкеры 8 с металлическими тяжами 9.

229

Ч А С Т Ь Ч Е Т В Е Р Т А Я

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЕКТИРОВАНИИ КАРЬЕРОВ

Г л а в а I

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

§ 1. Организация проектирования

Проект является официальным документом, составленным в со­ ответствии с утвержденными нормами и правилам, в котором приводится экономическое обоснование целесообразности решения какой-либо технической задачи (например, строительства или ре­ конструкции карьера), устанавливаются наилучшие пути решения данной задачи и подсчитываются потребные затраты и ожидаемый экономический эффект.

В проекте карьера выявляется экономическая целесообразность строительства, т. е. решается задача правильного направления капиталовложении для получения наибольшего экономического эффекта; устанавливаются наилучшие решения вопросов организации и ведения строительства предприятия с заданными параметрами, в кратчайший срок и при наименьших затратах; находятся опти­ мальные способы безопасной разработки месторождения с наиболь­ шей отдачей вложенных средств.

Состав проекта. Проект горного предприятия состоит из сле­ дующих частей:

1.Введение и технико-экономическая справка, в которой ука­ зываются особенности проекта и основные технико-экономические показатели проекта.

2.Геологическая часть, в которой приводятся характеристика района и месторождения, указываются свойства пород и качество полезного ископаемого, степень разведанности и величина запасов полезного ископаемого.

3.Горная (техническая) часть, содержащая обоснование границ

ипроизводственной мощности карьера, устанавливающая рацио­ нальный выбор горнотранспортного оборудования для всех техно­ логических процессов, содержащая решения вопросов вскрытия, систем разработки, календарного плана, дренажа и водоотлива, техники безопасности, промсанитарии, рекультивации земель и т. д.

4.Горно-механическая часть, содержащая расчет водоотлив­ ных, компрессорных, вентиляционных и подъемных установок,

231

магистральных конвейеров, экскаваторов. Сюда входит также органи­

включает расчет обогатительных и дробильно-сортировочных уста­ новок, перегрузочных бункеров, аварийных складов полезного ископаемого. Здесь же предусматривается контроль за качеством товарной продукции.

6. Энергетическая часть, содержащая решение по электроII теплоснабжению, ЛЭП и теплосети, шламовому и осветительному оборудованию.

7.Строительная часть, содержащая проекты зданий и сооруже­ ний на поверхности.

8.Генплан и транспорт. Эта часть включает решение вопросов размещения зданий и сооружений на промплощадке, трассировки путей сообщения, ЛЭП и различных сетей, вопросов внешнего транспорта. Сюда входит также ситуационный план.

9.Экономическая часть, содержащая калькуляции себестоимости 1 т добычи и 1 м3 вскрыши, расчет штатов трудящихся, произво­ дительности труда и прочие технико-экономические показатели;

фективности принятых решений по строительству (реконструкции) карьера.

10. Сметная часть, включающая сметно-финансовый расчет сто­ имости строительства проектируемого предприятия и отдельных объектов.

Проектирование горных предприятий осуществляется проект­ ными институтами, каждый из которых, как правило, обслуживает определенную отрасль промышленности или группы карьеров в дан­ ной отрасли.

В проектных институтах имеются специализированные отделы: горный или отдел открытых работ, генплана и транспорта, сметный и др. Эти отделы решают соответствующие задачи проекта, а в целом за проект, за качество и сроки его выполнения отвечает главный инженер проекта, который назначается по каждому проектируемому объекту. Главный инженер проекта получает задание на проекти­ рование, выдает задание отделам и другим организациям и прини­ мает от них выполненные работы, обеспечивает комплексную увязку отдельных частей проекта, принимает окончательные решения по основным принципиальным вопросам проекта, рассматривает и со­ гласовывает проект в процессе его выполнения, защищает закон­ ченный проект при его утверждений, сдает заказчику, а также осуществляет авторский надзор за строительством.

Проектирование промышленных предприятий в СССР, решение основных вопросов проекта, а также оформление проектов и смет, порядок их согласования и утверждения регламентируются ут­ вержденными инструкциями, нормами и правилами, прежде всего «Инструкцией по разработке проектрв и смет для промышленного

232

строительства» Государственного комитета Совета Министров СССР

по делам строительства.

Работа над проектом начинается с получения задания на про­ ектирование, которое выдается заказчиком в лице директора стро­ ящегося пли реконструируемого предприятия или другого лица, уполномоченного министерством или ведомством. Задание на про­ ектирование разрабатывается заказчиком на основании комплексного проекта или перспективного плана развития бассейна или района, в котором находится проектируемый объект. В подготовке задания обычно принимает участие проектная организация.

Задание на проектирование должно содержать основные исходные данные и установленные технико-экономические показа­

тели.

К заданию прилагаемся геологический отчет по результатам разведки месторождения, протокол утверждения запасов Госу­ дарственной комиссией по запасам (ГКЗ), а также материалы изу­ чения качественной характеристики полезного ископаемого.

Стадии проектирования. Проектирование предприятий, зданий и сооружений ведется в две стадии — составление технического проекта и рабочих чертежей. Для несложных объектов проектиро­ вание может осуществляться в одну стадию — составление техно­ рабочего проекта (технического проекта, совмещенного с рабочими чертежами).

Для определения сметной стоимости строительства на стадии технического (техно-рабочего) проекта составляется сводная смета.

В некоторых случаях до начала выполнения технического про­ екта составляют технико-экономический доклад (ТЭД), в котором намечаются решения основных задач проекта, указываются основ­ ные варианты, приближенно дается их экономическая оценка, делается заключение об экономической целесообразности проекти­ рования.

В стадии изготовления рабочих чертежей детализируют и кор­ ректируют проектные решения по отдельным объектам и сооруже­ ниям. Чертежи изготовляют с учетом технических данных утвер­ жденного и заказанного оборудования.

Рабочие чертежи по горной части включают планы горных работ по горизонтали и по этапам с разбивкой объемов работ по годам и способам их выполнения, детальные планы и профили траншей, съездов и т. д.

Технический проект должен быть согласован с заказчиком и ор­ ганизацией, которая будет строить объект, и должен быть под­ вергнут экспертизе.

Основные части проекта (горная, транспорт, обогащение и др.) рассматриваются специальными экспертными комиссиями, а в целом проект после одобрения в соответствующих министерствах и ве­ домствах подвергается государственной экспертизе в Госстрое союз­ ных республик или в Госстрое СССР (в зависимости от сметной стоимости строительства).

233