Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
94
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
22.23 Mб
Скачать

Рис. 168. Формы

трасс в плане.

§ 4. Вскрытие месторождений внешними траншеями

Внешними считают траншеи, расположенные за контурами карь­ ера. Внешними траншеями вскрывают горизонтальные или пологие месторождения, расположенные на относительно небольшой глубине, верхние горизонты наклонных и крутых пластов полезных ископае­ мых, а также месторождения на косогоре.

При вскрытии месторождений

о т д е л ь н ы м и в н е ш н и м и

т р а н ш е я м и создают доступ

к каждому уступу посредством

независимой траншеи (рис. 169). Грузопотоки горной породы с каж­ дого уступа полностью рассредоточены п имеют независимый друг от друга выход на поверхность. Эти обстоятельства создают благо­ приятные условия для организации горных работ в карьере. Однако

Вскрытие отдельными внешними траншеями.

при большом числе уступов такой способ вскрытия сложен и харак­ теризуется большим объемом горно-капитальных работ.

Данный способ вскрытия применяют для неглубоких месторожде­ ний с горизонтальным или пологим залеганием пластов малой и сред­

ней мощности.

 

 

Вскрытие месторождений

г р у п п о в ы м и

в н е ш н и м и

т р а н ш е я м и применяют

в карьерах, разрабатывающих место­

рождения с горизонтальным или пологим залеганием пластов боль­ шой мощности. Сущность этого способа вскрытия заключается в том, что группы смежных уступов карьера (группа вскрышных и группа добычных уступов) вскрывают независимыми друг от друга тран­ шеями. Грузопотоки рассредоточены и имеют независимый выход на поверхность. Это позволяет применять различные виды транспорта для верхних и нижних горизонтов карьера (рис. 170). Данный спо­ соб, по сравнению со вскрытием отдельными траншеями, отличается меньшим объемом горно-капитальных работ.

Ступенчатая форма внешних групповых траншей, значительно сокращая их объем, допускает применение их для вскрытия сравни­

тельно глубоких месторождений.

 

 

Вскрытие месторождений

о б щ и м и

в н е ш н и м и

т р а н ­

ш е я м и

характеризуется вскрытием всех горизонтов одной тран­

шеей. Его

применяют для

вскрытия

горизонтальных,

пологих и

332

Рис. 170. Вскрытие групповыми внешними траншеями.

наклонных пластов значительной мощности, верхних горизонтов крутых пластов, а также при разработке нагорных месторождений.

Внешнее заложение общих траншей применяют при разработке месторождений с пологим и наклонным залеганием пластов на глу­ бину не более 40—60 м (рис. 171). Траншеи обычно располагают на флангах карьерного поля, реже в центре, разделяя карьерное поле на два крыла. Достоинством таких траншей является создание бла­ гоприятных условий для работы транспорта; недостатком — большой объем горных работ при их проведении. Однако при вскрытии на­ горных месторождений проведение общих траншей внешнего заложе­ ния не требует большого объема горных работ, так как выработки приобретают форму полутрапшей.

§ 5. Вскрытие месторождений внутренними траншеями Внутренними называются траншеи, расположенные в пределах

конечных контуров карьера. Вскрытие о т д е л ь н ы м и

в н у ­

т р е н н и м и т р а н ш е я м и характеризуется наличием

тран­

шеи для вскрытия каждого уступа (рис. 172). Все уступы при этом

На станцию

1 1 1 1 1 I ' /

І Т ' Т Л Г Г Г І Т Г І Т П Т Т Т Т Т Ь ПТІТГ . ТТГГТ . ТГІТТ . - ПГЛПТТГГ . Г . Т - "

Рпс. 172. Вскрытие отдельными внутренними траншеями.

способе имеют независимую транспортную связь с поверхностью, что позволяет рассредоточить грузопоток массы из карьера, улуч­ шить организацию эксплуатационных работ. Однако при большом числе уступов значительно возрастает объем работ по проведению

капитальных

траншей.

 

 

Вскрытие

г р у п п о в ы м и

в н у т р е н н и м и

т р а н ­

ш е я м и применяют в глубоких карьерах, разрабатывающих место­ рождения с горизонтальным и пологим залеганием Пластов большой мощности (рис. 173). При этом способе отдельные группы уступов карьера вскрывают независимыми друг от друга траншеями, распо­ ложенными в разных частях карьерного поля. Обычно одна траншея вскрывает вскрышные уступы, другая — добычные. Грузопоток из карьера разделен на две самостоятельные ветви, что дает возмож-

пость применить различные виды транспорта для вскрышных и до­ бычных работ.

Вскрытие групповыми траншеями, по сравнению со вскрытием отдельными траншеями, отличается меньшим объемом горных работ.

Вскрытие о б щ и м и в н у т р е н н и м и т р а н ш е я м и характеризуется тем, что все уступы карьера вскрывают одной об­ щей траншеей. Общие траншеи внутреннего заложения применяют для вскрытия глубоких (глубиной до 400 м и более) месторождений с любыми условиями залегания. Внутреннее заложение траншей возможно при достаточной устойчивостиv бортов.

Форма трасс общих внутренних траншей может быть простой, тупиковой, петлевой и спиральной.

Граница карьерного поля

Рис. 173. Вскрытие групповыми внутренними траншеями.

Схему вскрытия горизонтов внутренней общей траншеей с про­ стой формой трассы (см. рпс. 168, а) в чистом виде применяют в не­ глубоких карьерах с достаточно большими размерами карьерного поля, позволяющими разместить съезды одинакового направления на одном борту карьера. Примыкание пути к рабочим горизонтам чаще всего устраивают на горизонтальных площадках.

Основным достоинством съездов простой формы является их боль­ шая пропускная способность.

Сущность вскрытия общими внутренними траншеями тупиковой формы заключается в следующем. Первоначально с земной поверх­ ности или с определенного горизонта карьера, вскрытого ранее дру­ гим способом, проводят наклонную траншею до вскрываемого рабо­ чего горизонта. На этом горизонте устраивают горизонтальную тупи­ ковую площадку. Площадку оборудуют маневровыми путями для разминовки груженых и порожних составов и перемены направле­ ния их движения. По мере развития работ на данном горизонте с ту­ пиковой площадки первой траншеи проводят (в обратном направле­ нии) новую траншею, вскрывающую следующий горизонт карьера, где снова устраивают тупиковую площадку и т. д. (см. рис. 168, б).

При вскрытии тупиковыми траншеями наклонного нласта со зна­ чительным простиранием тупиковые площадки устраивают не на каждом рабочем горизонте, а через несколько (3—5), в зависимости от длины карьера. В этом случае уменьшается число горизонтальных тупиковых площадок и объем маневровых работ при движении

поездов, благодаря чему

увеличивается

пропускная способность

траншей.

 

 

 

 

 

Грузонапряженность

на

различных

участках

съезда неодина­

кова — она

возрастает

по мере приближения к

поверхности. Для

увеличения

пропускной

спЪсобности карьерных

железнодорожных

путей при вскрытии месторождений общими внутренними тран­ шеями с тупиковой трассой применяют различные путевые схемы, позволяющие организовать одновременное выполнение операций по приему и отправлению поездов.

Достоинствами способа вскрытия общими внутренними траншеями с тупиковой трассой являются его универсальность, надежность в эксплуатации, возможность производства горных работ одновре­ менно на многих горизонтах, возможность достижения высокой про­ изводительности карьера. Недостатки: большая протяженность транс­ портных коммуникаций, уменьшение пропускной способности, слож­ ность управления движением поездов.

Вскрытие общими внутренними траншеями с тупиковой трассой применяют на Бакальском, Высокогорском, Магнитогорском и дру­ гих рудных карьерах, на Бачатском, Краснобродском, Ново-Сергеев­ ском угольных карьерах, на Баженовских асбестовых карьерах и на многих других.

При вскрытии месторождений общими внутренними траншеями с петлевой трассой вместо горизонтальных тупиковых площадок устраивают закругление путей в виде петли, которая позволяет, не прерывая движения поездов, менять направление движения па 180° (см. рис. 168, в).

Горизонтальную площадку для железнодорожного транспорта (колеи 1524 мм) делают шириной 180—240 м и для автомобильного транспорта — шириной 40—60 м. Объем горных работ при сооруже­ нии площадки может достигать больших размеров. Поэтому при же­ лезнодорожном транспорте петлевые трассы применяют только на пологих бортах карьеров. При автотранспорте эта задача значительно упрощается.

Достоинства способа вскрытия общими внутренними траншеями с петлевой трассой: более высокая пропускная способность, возмож­ ность одностороннего развития горных работ в карьере.

Недостатки: необходимость создания дорогостоящей горизон­ тальной площадки для размещения петли, ограниченные условия применения.

При вскрытии месторождений общими внутренними траншеями со спиральной трассой траншею располагают на бортах карьера, на­ ходящихся в своем предельном положении (см. рис. 168, г).

С поверхности по проектному контуру карьера проводят первую

Рис. 174. Развитие работ в карьере при вскрытии спиральными съездами.

траншею с уклоном, зависящим от принятого вида транспорта. По достижении основания первого уступа въездная траншея переходит в разрезную, от которой начинают развивать горные работы на вскры­ том горизонте. Для вскрытия нового горизонта с разрабатываемого уступа по проектному контуру карьера проводят следующую въезд­ ную траншею до основания нового уступа и т. д.

Горные работы на каждом горизонте начинают в различных участках периметра карьера и поэтому получается веерное переме­ щение фронта работ (рис. 174). Вскрытие общими внутренними траншеями со спиральной трассой при железнодорожном транспорте обеспечивает одновременную отработку трех-четырех уступов, что для мощных карьеров недо­ статочно.

Количество одновременно отрабатываемых уступов при­ мерно пропорционально ве­ личине руководящего подъ­ ема спирали. Следовательно, применение автомобильного транспорта по сравнению с железнодорожным позволяет иметь одновременно в работе почти в два раза больше ус­ тупов.

Траншеи со спиральной трассой применяют для вскрытия месторождений,

имеющих в плане округлую форму, например штокообразных

пли

мощных

пластовых

залежей.

В

последние

годы

в

связи с

бы­

стрым совершенствованием и внедрением на

открытых

разработках

автомобильного транспорта

вскрытие траншеями

со

спиральной

трассой

приобретает

все большее

значение.

 

 

 

 

Достоинства способа вскрытия общими внутренними траншеями со спиральной трассой: непрерывность движения поездов без манев­ ров на площадках, позволяющая увеличить пропускную способ­ ность путей, возможность использования мощных локомотивов и большегрузных вагонов. Недостатки: ограниченные условия при­ менения, большой объем вскрышных работ в начальный период экс­ плуатации, невозможность одновременной работы на большом числе уступов, что ограничивает производственную мощность карьера.

Вскрытие месторождений

в н у т р е н н и м и

к р у т ы м и

т р а н ш е я м и заключается

в создании связи концентрационных

горизонтов с поверхностью. Для этого с поверхности до концентра­ ционного горизонта карьера проводят крутую траншею, которую оборудуют для подъема горной породы наклонными канатными подъ­ емниками, ленточными конвейерами или другими средствами подъема (рис. 175). Породу и полезное ископаемое от забоев к подъемнику доставляют автосамосвалами или ленточными конвейерами.

22 Заказ 50

337

Если подъемник оборудован ленточными конвейерами, то круп­ нокусковую породу предварительно дробят до кусков соответству­ ющих размеров.

Основными достоинствами вскрытия месторождения крутыми траншеями являются: возможность подъема горной массы с большой глубины по кратчайшему пути, небольшой объем породных работ при проведении капитальных траншей. Недостатки: сложность под­ готовки новых горизонтов, необходимость сооружения верхней и ниж ­ ней приемных площадок.

Рис. 175. Вскрытие впутроішіімн крутыми траншеями.

Вскрытие к о м б и н и р о в а н н ы м и т р а н ш е я м и наи­ более распространено при разработке месторождений, так как пере­ численные ранее траншейные способы вскрытия в чистом виде встре­ чаются редко.

Внешними траншеями вскрывают верхние, а внутренними — ниж­ ние горизонты карьера. Эту комбинацию применяют при наличии ес­ тественного понижения местности (балки, овраги) для уменьшения объема горно-строительных работ.

Часто встречается вскрытие комбинацией простой и сложной форм трассы траншей и др.

Достоинство вскрытия комбинированными траншеями заклю­ чается в использовании отдельных преимуществ различных способов траншейного вскрытия.

§ 6. Вскрытие подземными выработками

Подземный способ, вскрытия месторождений при открытой раз­ работке заключается в проведении подземных выработок (штолен, тоннелей, шахтных стволов) для транспортирования горной массы из карьера.

Вскрытие г о р и з о н т а л ь н ы м и в ы р а б о т к а м и — штольнями и тоннелями применяют при залегании месторождений выше господствующего уровня земной поверхности (рис. 176). Штольни или тоннели проводят с земной поверхности к концентра­ ционному горизонту карьера. Горная порода с рабочих горизонтов

карьера поступает на гори­

 

зонт

штольни,

а затем по

^Z&szk

ней

транспортируется

на

 

поверхность.

Вскрыва­

 

ющая

горизонтальная

вы­

 

работка

в этих

условиях

 

обеспечивает

поточное

 

движение

транспорта.

 

Рис. 176. Схема вскрытия штольней.

Вскрытие

ш а х т ­

 

н ы м и

с т в о л а м и

 

(рис.

177)

применяют

в том случае, когда проведение крутых тран­

шей по каким-либо причинам сопряжено со значительными труд­ ностями.

Горную массу из карьера целесообразно выдавать ленточными

 

конвейерами

или скиповыми

 

подъемниками.

 

 

Вскрытие

наклонными ство­

 

лами

по

сравнению с

верти­

 

кальными

позволяет

снизить

 

затраты на горно-капитальные

 

работы

и

на

транспортировку

 

горной массы за счет более ко ­

Рис. 177. Вскрытие шахтными стволами.

ротких

 

квершлагов

(см.

рис.

177).

 

 

 

 

Основное достоинство вскры-

тия подземными выработками заключается

в

уменьшении

объема

горно-капитальных вскрышных работ и расстояния

транспортировки

горной массы. Недостаток — ограниченность производственной мощ­ ности карьера, обусловленная относительно небольшой пропускной способностью подземных выработок.

§ 7. Комбинированные способы вскрытия

Комбинированный способ вскрытия карьерных полей включает две основные группы: комбинацию траншейных способов с бестран­

шейными и комбинацию

траншейных

способов с подземными.

В комбинации т р а н ш е й н о г о

с п о с о б а

в с к р ы т и я

с б е с т р а н ш е й н ы м

возможны два сочетания:

бестраншейное

вскрытие породных уступов и траншейное вскрытие добычных усту­ пов; траншейное вскрытие породных уступов и бестраншейное — добычных. Первое сочетание характерно для горизонтальных и поло­ гих пластовых месторождений осадочного типа при полном пли ча­ стичном перемещении пород вскрыши в выработанное пространство

22*

339