книги из ГПНТБ / Горное дело учеб. пособие для горных техникумов

(рис. 161) применяется при наличии механических лопат с удлинен­ ным рабочим оборудованием и железнодорожном, реже автомобиль­ ном или конвейерном транспорте.

Преимуществом проведения траншей этим способом является нормальное обеспечение экскаватора порожняком, что позволяет значительно повысить его производительность и увеличить скорость проведения траншеп. При железнодорожном транспорте этот способ обычно является наиболее рациональным.

Размеры поперечного сечения траншеи при верхней погрузке зависят от рабочих параметров экскаваторов, размеров транспорт­ ных сосудов п физико-механических свойств пород.

с— безопасное расстояние от верхней бровки уступа до транс­ портной полосы (2,5—3), м;

отдельную заходку и производит погрузку на отдельный железнодо­ рожный путь.

Высота каждого слоя hlt /і2 , h3 определяется рабочими парамет­ рами экскаватора. При железнодорожном транспорте максимальная высота слоя для экскаватора ЭКГ-4 составляет 3—3,2 м, для ЭКГ-8 4,5—4,7 м. Траншеи глубиной 10 м экскаватором ЭКГ-4 обычно про­ ходят в четыре слоя.

При послойной проходке траншей использование экскаваторов приближается к их использованию в боковом забое, значительно по­

каватора из-за необходимости наводки ковша над транспортным со­ судом.

Траншею проводят торцовым, реже боковым забоем. Преимуще­

ность проведения траншей с крутыми откосами их бортов. При работе боковым забоем породу можно перемещать на большее расстояние

рах, где эти экскаваторы являются основным вскрышным или добычным оборудованием.

Для проведения траншей обычно используют роторные экскава­ торы (рис. 163), реже цепные на гусеничном ходу с нижним черпа­ нием (рис. 164).

Проведение траншей колесными скреперами (рис. 166) возможно в мягких осушенных породах при расстоянии транспортирования до 300—500 м при использовании в качестве тягачей тракторов и до 1000—1500 м — скоростных пневмоколесных тягачей.

Взрывной способ проведения траншей применяют для сокраще­ ния времени горно-строительных работ в условиях, допускающих производство массовых взрывов на выброс или сброс. При этом спо­ собе на трассе траншеи производят массовые направленные взрывы с размещением породы на обоих или одном борту траншеи. Заряды ВВ при таких взрывах размещают в подземных камерах, пройденных из шурфов пли штолен. Достоинством взрывного способа проведения траншей является высокая производительность труда; недостатком — большой расход ВВ и высокая стоимость проведения.

Г л а в а X X I ВСКРЫТИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

§ 1. Общие сведения

Вскрытие месторождения заключается в обеспечении транспорт­ ной связи рабочих горизонтов карьера с поверхностью путем прове­ дения специальных горных выработок.

Вскрывающими выработками могут быть траншеи, шахты, штольни.

Выбор способа вскрытия является важнейшей частью проектиро­ вания открытых разработок, во многом определяющей технико-эко­ номические показатели работы горного предприятия.

При выборе способа вскрытия учитывают: рельеф поверхности, элементы залегания месторождения, инженерно-геологические и гор­ нотехнические условия.

Рельеф поверхности в районе залегания месторождения оказы­ вает существенное влияние на размещение поверхностных сооруже­ ний, расположение вскрывающих выработок и направление транс­ портных коммуникаций. При выборе транспортных доступов к по­ лезному ископаемому стремятся проводить капитальные траншеи по пониженным участкам поверхности с целью уменьшения объема земляных работ при их проведении. Месторождения нагорного типа обычно вскрывают полутраншеями; внешние отвалы могут быть расположены ниже рабочих горизонтов, что позволяет иметь уклон в сторону отвалов. В этом случае работа транспорта будет эффек­ тивнее.

Элементы залегания месторождения, особенно глубина, угол падения и форма залежи оказывают решающее влияние на способ вскрытия. Горизонтальные и пологие пласты с неглубоким залега­ нием обычно вскрывают траншеями, размещаемыми за пределами

контура карьера, тогда как наклонные и крутые залежи полезного

карьерного поля влияют главным образом на местоположение ка­ питальных траншей. Их располагают в наиболее устойчивых поро­ дах с наименьшей обводненностью.

К горнотехническим условиям, влияющим на вскрытие карьер­

карьера ленточными конвейерами или наклонными канатными подъем­

как прп железнодорожном или автомобильном транспорте требуется относительно небольшой уклон траншей.

Имеется два основных варианта расположения вскрывающих вы­ работок: с т а ц и о н а р н о е — вскрывающие выработки не ме­ няют своего места расположения за весь период эксплуатации карьера; н е с т а ц и о н а р н о е — по мере изменения положения горных работ в карьере вскрывающие выработки изменяют свое место расположения.

Во всех случаях способ вскрытия должен обеспечивать безопас­ ность работ, заданную пропускную способность вскрывающих вы­ работок, максимальную экономичность работ.

Способы вскрытия карьерных полей (табл. 35) классифицируются по наличию, положению, количеству, назначению и виду вскрыва­ ющих выработок.

Наличие вскрывающих выработок является обязательным для железнодорожного, автомобильного н конвейерного транспорта. Если горную породу перемещают рабочими органами грузоподъем­ ных отвальных и других горных машин, необходимость в проведе­ нии вскрывающих горных выработок для всех или части уступов карьера отпадает. Вскрывающие выработки могут быть располо­ жены вне карьера пли внутри него.

Транспортные коммуникации сооружают либо отдельно для каж­ дого уступа, либо для группы пли для всех уступов карьера в целом. Количество траншей в каждом из указанных случаев разное.

Вскрывающие выработки служат для перемещения груженых и порожних транспортных сосудов. Иногда по одним выработкам движутся груженые поезда, по другим — порожние. Виды вскры­ вающих выработок могут быть различными. К ним относят тран­ шеи, полутраншеи, тоннели, штольни, шахтные стволы и др.

§ 2. Бестраншейное вскрытие

Бестраншейное вскрытие представляет собой случай, когда транспортную связь рабочих горизонтов карьера с местом доставки обеспечивают без проведения вскрывающих выработок. Это возможно при размещении вскрышных пород во внутренние отвалы. До места доставки породы транспортируют рабочими органами различных ви­ дов выемочного оборудования, драглайнов, кабельных кранов и др.

Бестраншейная транспортная связь добычных уступов с поверх­ ностью возможна при отработке пластов полезного ископаемого с пологим падением. В этом случае на проектном борту карьера, ко­ торым является кровля вмещающих пород, устанавливают конвейер­ ные подъемники, транспортирующие полезное ископаемое на поверх­ ность. Горную породу от. забоев до подъемника перевозят обычно автотранспортом.

Бестраншейную транспортную связь места выемки с местом до­ ставки применяют при разработке месторождений полезных иско­ паемых земснарядами и в других случаях, не требующих проведения траншей.

§ 3. Трассы траншей

Трассой траншеи называют линию, определяющую положение оси пути в пространстве. Трасса траншеи характеризуется продоль­ ным профилем трассы и планом трассы.

П р о д о л ь н ы й п р о ф и л ь т р а с с ы — проекция трассы на вертикальную плоскость.

Проведение траншеи начинают на поверхности или на предыду­ щем, ранее вскрытом горизонте, и заканчивают на почве вскрыва­ емого уступа. Примыкание капитальных траншей к рабочим горизон­ там карьера (рис. 167) может быть на руководящем (а), смягченном

Рис. 167. Схемы примыкания забойных железно­ дорожных путей к путям капитальных траншей.

Вид примыкания капитальных траншей к рабочим горизонтам карьера имеет большое значение особенно для внутренних траншей.

Траншеи, примыкающие к рабочим горизонтам на руководящем подъеме, отличаются наименьшей длиной и объемом. Смягчение встречается лишь в местах укладки стрелочных переводов и на кри­ вых. При таком профиле траншей мощность локомотива должна быть больше, так как трогание поезда может происходить и на руководя­ щем подъеме.

Примыкание траншеи на смягченном подъеме обеспечивает тро­ гание груженого поезда, грузоподъемность которого рассчитана из условия равномерного движения на руководящем подъеме. В этом

Длина участка смягченного подъема I равна 150—250 м и слагается из длины стрелочного перевода и длины поезда с запасом на точность его установки. Общий прирост длины'трассы за счет смягчения подъема

Примыкание капитальной траншеи на площадке встречается в не­ глубоких карьерах. Площадки можно использовать для устройства разъездов и для укладки стрелочных переводов. Такое примыкание путей упрощает проведение траншей, но удлиняет трассу, что при глубоких карьерах значительно увеличивает объем строительных работ.

Удлинение трассы за счет площадок примыкания

Д£ = nl.

Вприближенных расчетах удлинение трассы учитывается коэф­ фициентом удлинения, который определяется как отношение факти­ ческой длины трассы к теоретической, т. е.

і — уклон траншеи, °/0 0 .

Величина руководящего подъема оказывает значительное влия­ ние на использование горного и транспортного оборудования. При расчете руководящего подъема и весовой нормы поезда исходят из того, что капитальная траншея, являющаяся составной частью ограничивающего перегона, должна обеспечивать перевозку уста­ новленного количества грузов. Протяженность ограничивающего перегона обычно складывается из участка пути на поверхности от середины станции до устья капитальной траншеи, длины капиталь­ ной траншеи и участка пути от траншеи до забоя.

Рациональная величина руководящего подъема для железнодо­

скость. Его строят одновременно с установлением продольного про­ филя трассы в соответствии с размерами карьерного поля, глубиной карьера и элементами профиля.

Форма трассы в плане простая, если она имеет одно направление на всем протяжении, и сложная, если она состоит из нескольких участков разного направления.

Если протяженность трассы не превосходит длину борта карьера, на котором производится трассирование, то форма трассы в плане обычно простая — поступательные съезды (рис. 168, а). Размещение всей трассы траншеи на одном борту карьера исключает дополни­ тельные объемы вскрышных работ и обеспечивает отработку место­ рождения в одном направлении.

Если протяженность трассы превосходит длину борта карьера, то возможны случаи, показанные на рис. 168, б, в, г: 1) трассу разме­ щают на одном борту карьера, ее простые отрезки разного направле­ ния соединяют тупиками (при железнодорожном транспорте) или петлями минимально допустимого радиуса (при автомобильном транс­ порте); 2) трассу переводят с одного борта на другой до полного размещения ее на всю глубину карьера, при этом трасса приобретает спиральную форму.

Тупиковую трассу широко применяют на глубоких карьерах, она отличается от простой меньшей провозной способностью. Послед­ нее объясняется тем, что поезда меняют направление движения, оста­ навливаясь в тупиках. В связи с этим увеличивается время движе­ ния поезда по съездам.

Соединение разнонаправленных отрезков трассы траншеи петлями сохраняет провозную способность ее такой же, как при простой трассе.

Глубокие карьеры характеризуются большим грузооборотом и на­ личием сложных форм трасс. Отрезки одного направления тупиковых трасс могут вскрывать в зависимости от длины карьерного поля, величины уклона траншеи и высоты уступов от одного до пяти усту­ пов. Чтобы сократить число тупиков в глубоких карьерах, приме­ няют смешанную трассу.

Если вскрывают месторождение с непостоянными элементами залегания, трасса траншей может быть комбинированной, например простой и тупиковой, простой и спиральной и т. д.