книги из ГПНТБ / Кулешов А.А. Эксплуатация карьерного транспорта в условиях Севера

.доспуска и ухудшает

безопасность

д в и ж е н и я

при

маневрах

авто­

самосвалов

у

рудоспусков.

В зимний

период

полезные

размеры

маневровых

п л о щ а д о к

с о к р а щ а ю т с я

из-за накопления

снега

у откосов уступов.

Проведенные авторами исследования и наблюдения за эксплу­

атацией

карьерных рудоспусков

показывают,

что

расстояние

меж ­

д у смежными рудоспусками в карьерном

поле

д о л ж н о

опреде­

ляться:

высокой

приемной

способностью

рудоспусков,

что

достигается

м а к с и м а л ь н о

в о з м о ж н ы м

использованием

д л я

разгрузки

автосамо ­

свалов

периметра

устья рудоспуска

и

высокой интенсивностью их

д в и ж е н и я ;

безопасностью

работы

автотранспорта

в

районе

рудоспусков

:при выполнении маневров при разгрузке;

независимостью эксплуатации и погашения смежных рудо­

спусков.

Р а з м е р маневровой

площадки вокруг рудоспуска

определяется

' ее

радиусом,

который

определяется

из

в ы р а ж е н и я

Яы

=

^ у . р +

Ra.p

+

4 +

bfa

где

Ry.р

—

радиус

устья

рудоспуска,

м;

Ra.p

—

рабочий радиус

поворота автосамосвала

при маневрах, м; / а

— длина

автосамо­

свала,

м; bo — ширина

безопасной

зоны при

подъезде

автосамо­

с в а л а

к.рудоспуску,

м.

В

пределах - маневровой площадки с радиусом RM разгрузка

ав­

тосамосвалов может осуществляться либо только с четырех

сто­

рон, либо по всему .периметру устья

— в зависимости от того, ка к

рудоспуск оборудован разгрузочными устройствами.

Безопасность движения автотранспорта в районе рудоспусков

обеспечивается оборудованием их устьев специальными

разгрузоч­

ными

устройствами,

имеющими

'предохранительные

отбойные

брусья, улучшением

условий маневров за счет

увеличения радиуса

спусков, р а в н у ю - в о з м о ж н о й

ширине

р а з в а л а

горной

массы

при

погашении

смежного

рудоспуска.

Ширина

резервной площадки / р

д о л ж н а приниматься

в пределах 20—25 м.

Исходя

из учета

перечисленных требований, расстояние

м е ж д у

с м е ж н ы м и рудоопусками определится:

а) дл я рудоспусков, расположенных на оси одной

откаточной

выработки

Ц

=

Dy.p + 2Ra.p

+ 2/а +

/ р +

АЬб +

Я +

Ь'б +

Actgo,

где Dy.p — диаметр устья

рудоспуска

после

погашения ( D y .r

~

3d),

d — диаметр транспортной

части

рудоспуска,

м;

Ra. Р

— рабочий

радиус поворота автосамосвала

при

маневрах (по опытным дан ­

ным i?a . р ~

2Ra_ м ) ,

Ra.M—

минимальный

радиус

поворота

авто­

самосвала, м ; П — ширина проезжей

части

обособленного

проезда

д л я вспомогательного

транспорта,

м;

' р —• ширина

резервной

пло­

щ а д к и , р а в н а я ширине

р а з в а л а

горной

массы при погашении

рудо­

спуска, м; be — ширина

безопасной

зоны

при подъезде

автосамо­

с в а л а к рудоспуску,

проезду

и пр., м

(на основании опытных дан ­

ных величину

Ьб следует

принимать

в пределах 3—6 м в зависи­

мости от типа

а в т о с а м о с в а л а ) ;

Ъь —

ширина

безопасной

зоны со

стороны откоса уступа, р а в н а я

ширине

предохранительного

пород­

ного в а л а

и предохранительной

полосы;

в соответствии

с Е П Б

высота в а л а принимается не менее 1 м,

следовательно,

его

шири­

на по основанию будет равна

~

Зм;

тогда Ъ'ъ (5 -т- 6)

м;

/zctga — горизонтальная

проекция

линии

уступа, м;

б) дл я рудоспусков, расположенных на оси, перпендикулярной

оси откаточной выработки (рис. 44),

L p ' =

D y . p +

2 Я а . Р +

21а

+

/ р +

36б + Ьё + Actga.

А-А

1

Dyp

Rav

laS'sa

lp bd LaHap6^ Dyp

"\ /'1

11

1 U\

1

j l

dp

1 t

"1

1

-Ln

рудоспусками, располо­

Рис. 44. Схема к определению расстояния

между

/

женными на оси,

перпендикулярной

откаточной

выработке

т а к ом расположении рудоспусков нет необходимости

устраивать

между ними обособленный проезд д л я

вспомогательного транс­

порта.

Величины, входящие в эти формулы, по значению

одинаковы.

Выполненные по предлагаемой методике расчеты по определе­

нию расстояния м е ж д у рудоспусками

д л я условий

апатитового

В

других условиях

могут

меняться значения

величин Dy. р,

h ctg

а

и /р . В частности, за счет уменьшения д и а м е т р а

устья

ру­

доспуска

(аккуратное погашение),

уменьшения высоты

уступа

и

ширины

р а з в а л а горной

массы

при

взрыве можно

несколько

со­

ледние. В целом

ж е приведенные

результаты расчетов могут

быть

рекомендованы

практически д л я

любых горнотехнических

усло­

вий.

И з л о ж е н н ы е

принципы

выбора

местоположения рудоспусков

на поверхности

карьеров

д о л ж н ы

т а к ж е удовлетворять условиям

зочных пунктов

(станций) .

Т а б л и ц а

28

Рациональные

расстояния

между

смежными

рудоспусками

Рекомен­

дуемые

Значения

величин, входящих

в формулы, м

расстояния

м е ж д у

ру­

доспусками

Лвтосамосвал

(с округле­

в

нием), м

d

О.

е.

ел

С

О

ч О

ч С,

>.

"о

Q

•о

-1

БелАЗ-540

20

17

7 2

10

9

25

3

5

130

115

БелАЗ-548

20

20

8,2

11

9

25

4

6

245

130

БелАЗ-549

20

20

9,5

12

9

25

5

6

150

135

Модель М-100 фирмы

«Юнат Риг» (США) . .

20

25

10,5

14

9

25

7

6

170

150

Ориентация

оснований

намеченных

рудоспусков

д о л ж н а

про­

торой в

плане

и профиле д о л ж н о обеспечивать

устройство

сбо­

рочной

станции

вблизи

устья (рис.

45) и прокладку

откаточного

пути

до

потребителя с

требуемым

уклоном (до

40%о). Погрузоч­

ные

станции в

штольне

д о л ж н ы проектироваться

с

таким

расче­

доспусков, из которых

в

постоянной

эксплуатации

находится

только один, а второй в это

ж е время

находится в резерве

или

в

ремонте.

Рудоспуски могут располагаться как сбоку погрузочного пути

(рис. 45,

станция а),

так и

на междупутье (рис. 45,

станция

б).

С

точки

зрения обеспечения

нормального (без

зависаний)

выпус­

ка

руды

из рудоспусков следует рекомендовать

схему

б.

пуска сквозных поездов д о л ж е н предусматриваться

специальный

транзитный

путь. Д л я

сокращения маневровой работы ж е л а т е л ь ­

но, чтобы

полученные

выше значения расстояния

м е ж д у рудо­

другом

откаточном пути, в

параллельной

выработке . Расстояние

м е ж д у

осями п а р а л л е л ь н ы х

путей д о л ж н о

быть не

менее величи­

ны £ ' р .

К а к

сказано выше, расположение рудоспусков в

рабочей зоне

зонтали можно

определить, пользуясь

следующими

формулами

.

12(C +

Actga)

,

12Lp cos6

£i =

/п

6

'

, месяцев;

U =

Е

г месяцев,

/п

где t\

—

периодичность

погашения

одного рудоспуска

(по

вер­

т и к а л и ) ,

месяцы;

В

—

ширина

рабочей

п л о щ а д к и вкрест

прости­

рания,

м;

h —

высота

у с т у п а ;

м;

a —

угол

откоса

уступа, ...°;

/ п —

годовое

подвигаиие

фронта работ

вкрест простирания

руд­

ного тела

(по

п о р о д а м ) ,

м/год;

t% —

периодичность

погашения

рудоспусков

на

одном

горизонте

(в

п л а н е ) ,

месяцы;

L p

—

рас­

стояние м е ж д у

осями

смежных

рудоспусков,

м; б —

угол

м е ж д у

ln

> h2 (ctg ф +

ctg р),

м/год,

где fi2

— скорость

углубки карьера,

м/год,; ф — угол

откоса

ра­

бочего

борта по породе, ...°; р —

угол

падения рудного

тела,

т. е.

угол углубки данного

карьера,

Определив t\ и

t2,

легко рассчитать

периодичность

погашения

рядковые номера

рудоспусков

от 1 до п, а

порядковые номера

погашений от 1 до т,

получим

выражение,

которое

определяет

период

времени м е ж д у

первым

погашением

первого

рудоспуска

и n-м

погашением

m-го

рудоспуска:

Рт =

(т — 1) (t2 — h) + {г — 1) ti,

месяцы.

1

А. И. А р с е н т ь е в , А. А. Е щ е и к о, Б. К. О в о д е н к о , Р. С. П е р м я ­

к о в .

Интенсификация

горных работ'в

карьерах. М.. «Недра», 1965.

Ф о р м у ла справедлива только

при

равных

расстояниях

м е ж ­

ду осями с м е ж н ы х

рудоспусков и

если

рудоспусков

больше

двух..

П р и с в а и в а е м ы е порядковые номера .рудоспусков т

д о л ж н ы

уве ­

личиваться в сторону, противоположную подвиганию фронта

ра­

бот. Д л я

условий

карьера

Центральный

Б т

щ = 4 0

м, /г =

15

м,

а =

70°,

/ п = 5 0 м/год,

L p = 8 8 м, 6 = 5 0 °

и при условии,

что

рудо­

спуски находятся на смежных горизонтах, получим

= 10,9

меся­

ца;

/ 2 = 13,6 месяца;

t2—1\ = 2,7

месяца.

Следовательно,

ритмичная

работа

карьера

будет

обеспечена

при погашении рудоспусков через 10,9

месяца

с интервалом

срез­

ки смежных рудоспусков 2,7 месяца.

Перед погашением

рудоспуска

горные

работы в

районе

р а з ­

ний мог

быть взорван

с

размещением

породы на

три

стороны.

Д л я

погашения энергии у д а р а о б р у ш а ю щ е й с я

в

рудоспуск

ру­

д ы во время взрыва бункерная его часть заполняется

буферной

подушкой. Высота ее

д о л ж н а выбираться из расчета

исключения

возможности выброса

через выпускные

устройства

на

подошву

штольни

при взрыве устья рудоспуска.

Проведенные на карьере Ц е н т р а л ь н ы й промышленные экспе­

рименты по погашению рудоспусков д а л и возможность

опреде ­

лить значение и объем

буферной породной подушки.

Высота

и

Рис.

47. Конструкция

разгрузочного

устройства:

J, 2, 13 — двутавровые балки

№

45;

3,

4, 5,

в, 7 — косынки;

S — брус

отбойный; 9, 10,

11.

12 — листы

толщиной

20—30

мм

П р и

третьем

погашении,

когда

объем

подушки

составил

500

м3 ,

а высота

0 м, были

заполнены

только

«карманы»

бункера

от

выпускных устройств до

рудореза.

Величина

этой

подушки

о к а з а л а с ь недостаточной,

вследстие

чего

произошел

частичный

выброс породы на подошву штольни

(около

350

м 3 ) .

В

первых

случаях выброса породы не было.

При взрыве устья рудоспуска в период погашения

наблюда ­

ются попадание продуктов взрыва на

горизонт откаточной штоль­

ни,

а т а к ж е сильные разрушения

от действия

воздушной

ударной

волны.

При

уборке

взорванной

породы

в

районе

устья

рудоспуска

часть ее

т а к ж е падает

в

рудоспуск. Чтобы

организовать

нормаль ­

ные условия д л я

маневрирования

автосамосвалов

при

разгрузке

руды в

рудоспуск, требуется

расширить разгрузочную

площадку

в зоне

рудоспуска. Д л я этого

о т р а б а т ы в а ю т еще один

или

два

блока . При взрывании этих блоков в рудоспуск

т а к ж е

обрушива­

ется некоторое количество взорванной породы.

Суммарный

объем

вом погашении — 8000, втором — 6000 и третьем — 4000 м 3 .

После

расширения погрузочной

площадки до

необходимых

размеров

начинается

оформление

устья

рудоспуска.

П л о щ а д к а

вокруг устья

выравнивается и устанавливаются 3—4 разгрузоч­

ные

э с т а к а д ы

(см. рис. 46). Р а з г р у з о ч н а я

э с т а к а д а

представляет

собой металлическую

сварную

конструкцию, закрепленную анкера­

ми

(обрезки

старых

буровых

штанг)

(рис. 47). После

закрепле ­

ния

э с т а к а д а

засыпается мелкой

породой. Н а д поверхностью

поч­

вы

оставляется л и ш ь

барьер-упор высотой 0,5 м. Участки устья,

не

огороженные барьером э с т а к а д ы , оборудуются породным

ва­

лом . Н а

этом

оформление устья

заканчивается . После

оборудо­

П р а к т и к а ведения горных

работ на карьере

Ц е н т р а л ь н ы й по­

казывает, что порядок работ по погашению породоспусков

мож ­

но упростить: отработка части

уступа

в зоне р а с п о л о ж е н и я

рудо­

спусков производится та к же , ка к и в

остальных

местах, где нет

рудоспусков, т. е. без строгого

секционирования

взрываемых

бло­

рудоспуск, взрывается одновременно и в одну

линию

со всем

взрываемым блоком, который з а х в а т ы в а е т и смежные

участки ус­

тупа. Однако рекомендуется при этом сгущать

сетку с к в а ж и н

в

зоне, расположенной непосредственно у устьев

рудоспусков,

дл я

денным ф о р м у л а м

п о к а з а л а , что

получаемые

результаты

пра­

вильно о т р а ж а ю т

д и н а м и к у развития горных

работ в районе ру­

доспуска. Эти зависимости могут

быть использованы

не

только

при планировании

развития горных работ, но и в проектной

прак ­

тике.

§ 3.

Конструкция,

р е ж и м ы эксплуатации

рудоспусков

и методы их контроля

Рудоспуск состоит из устья, ствола, аккумулирующей

части

(бункера)

и люкового

устройства.

Опыт эксплуатации

глубоких

карьерных

рудоспусков

в суровых

климатических условиях

пока­

7—1104

97

к порталу

Перегонный'

тоннель

Рис. 48. Конструкция рудоспусков карьера Центральный

Транспортную часть рудоспуска —

от устья до аккумулирую ­

протяженности гарантирует от образования пробок в

транспорт­

ной части при движении руды.

Круглое сечение выбирается из условия удобства

проходки

Конструктивное оформление аккумулирующей

части рудоспус­

ка оказывает р е ш а ю щ е е влияние на выпуск руды

из рудоспуска.

1. Р а з м е р ы

поперечного сечения аккумулирующей части (бун­

кера) д о л ж н ы

быть значительно больше транспортной части ру­

доспуска, чтобы предотвратить возможность образования

з а в и с а ­

ний в сечении

бункера.

2. Объем (высота) аккумулирующего бункера д о л ж е н обеспе­

чивать накопление такого количества руды, выпуск

которого

м о ж н о осуществлять за

период менее

критического

по; с м е р з а е м о ^

сти руды, Этот период устанавливается опытным путем

дл я ков--

кретных условий.

Т а к и м образом,

р а з м е р ы ' аккумулирующего

бункера

не могут

быть произвольными и д о л ж н ы строго обосновываться

д а н н й м и

экспериментальных

работ, получаемыми -как в лабораторных,

та к

и промышленных или полупромышленных условиях..

Н а рис. 48 показана

конструкция

аккумулирующей части

трех

рудоспусков карьера Ц е н т р а л ь н ы й в развитии с учетом

накопле­

ния опыта и результатов

научных исследований.

Неправильный

выбор

поперечного

сечения

бункера

(завыше ­

ние его) приводит

к ухудшению истечения руды,

образованию

метр

аккумулирующей части рудоспуска, тем быстрее опускается

руда

при выгрузке. О д н а к о при м а л ы х д и а м е т р а х возрастает д и ­

бокового распора руды, и вероятность

образования зависаний

увеличивается .

г»

> 4T0 (l + sincp)

У

где .Dp.au

•— диаметр аккумулирующей части

рудоспуска;

То —

начальное

сопротивление

сдвигу

магазинированной руды по стен­

ке рудоспуска, тс/м 2 ; ср — угол

внутреннего

трения руды;

у

—,

объемная масса магазинированной руды, т/м 3 .

Значения то и ср определяются

опытным путем дл я к а ж д о г о

ти­

па и сорта руды при различных

условиях. Критическая расчетная

аметром 5 и 6 м

составляет соответственно 0,3 и

0,36

кгс/см 2 .

Из - за неровности стенок

рудоспуска т к р

будет больше, и его н у ж ­

но определять опытным

путем.

Выбор других конструктивных размеров поперечного сечения

аккумулирующей

части

глубоких карьерных рудоспусков

д о л ж е н

производиться с

учетом

исключения

образования

• зависаний

7*

99