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

При расчете технологических схем с использованием консольных •отвалообразователей обычно решают следующие задачи: 1) по задан­ ным параметрам системы разработки, главным из которых является высота вскрышного уступа I I , определяют необходимые рабочие раз­ меры отвалообразователя; 2) по известным рабочим размерам отвалообразователя определяют максимально возможную мощность разра­ батываемых вскрышных пород.

В зависимости от наличия и расположения зимних запасов полез­ ного ископаемого различают несколько технологических схем разме­ щения отвалообразователя (к зимним относят запасы полезного ископаемого, необходимые для нормальной работы карьера в зимний период времени при остановке вскрышного комплекса). Взаимосвязь элементов системы разработки с параметрами оборудования в каждой схеме разная.

На рис. 185 показана технологическая схема, при которой подго­ товленные зимние запасы полезного ископаемого расположены под

•Яр —\tr~-

Рпс. 185. Технологическая схема определения консольного отвало­ образователя.

отвальной консолью отвалообразователя, а транспортная площадь — на кровле или почве пласта. При решении первой задачи определяют радиус и высоту разгрузки отвалообразователя.

Радиус разгрузки отвалообразователя

Высота разгрузки отвалообразователя

Я Р = Я 0 - Л + 1,5, м, (213)

где 1,5 — минимальное вертикаль­ ное расстояние между концом отвальной кон­ соли отвалообразователя и гребнем отвала, м.

Высоту отвала Н0 определяют

из условия равенства объемов вскрышной и отвальных заходок [см. формулу (200)]:

чу — определение допустимой вы­ соты вскрышного уступа для раз­ работки заданным отвалообразователем.

С и с т е м ы р а з р а б о т к и с п р и м е н е н и е м т р а н с - п о р т п о - о т в а л ь н ы х м о ­ с т о в применяют при разработке горизонтальных пластов полезного ископаемого мощностью 25—30 м. Мощность покрывающих пород не должна превышать 50 м. Климати­ ческие условия должны быть бла­ гоприятными для работы ленточ­ ных конвейеров.

Транспортно-отвальный мост представляет собой самоходную металлическую конструкцию с лен­ точными конвейерами, установлен­ ную в карьере по нормали к фронту работ и соединяющую вскрышную и отвальные стороны карьера по кратчайшему расстоянию. С мо­ стом соединяются один или не­ сколько вскрышных многоковшо­ вых экскаваторов, которые во время работы передвигаются вме-

а— расстояние от оси забойной опоры моста до верхней бровки нижнего вскрышного подуступа, м;

у— ширина полосы подготовленных к выемке запасов полез­ ного ископаемого, м;

е— ширина свободного выработанного пространства, м.

Расстояние от забоя до отвала

ния опор моста, способа перемещения фронта работ и других факто­ ров.

Расположение опор может быть различным. Отвальную опору устанавливают на передовом отвале, на пласте полезного ископаемого пли прослойке породы. Забойная опора может располагаться на вскрышном уступе или кровле разрабатываемого пласта.

Транспортно-отвальный мост должен иметь пространственную подвижность, обеспечивающую его нормальную работу при некото­ ром изменении горнотехнических условий разработки. Для этого главная ферма опирается на отвальную и экскаваторную опоры цен­ тральными шаровыми пятами, которые позволяют поворачиваться мосту в горизонтальной плоскости на угол до 30° в обе стороны отно­ сительно оси моста.

Горизонтальная подвижность, т. е. возможность увеличивать длину моста, достигается устройством телескопической фермы или размещением забойной опоры на специальных салазках, которые мо­ гут перемещаться по нормали к линии фронта работ. Горизонтальная подвижность отвальных мостов составляет от 10 до 40 м. Вертикаль­ ная подвижность моста, т. е. возможность изменять разницу между отметками отвальной и забойной онор составляет от ± 1 д о ± 9 м. Она необходима для нормальной работы моста при изменении отметок кровли пласта, мощности полезного ископаемого и т. п.

При транспортно-отвальной системе разработки возможны парал­ лельное и веерное перемещения фронта работ. Равномерное размеще­ ние породы в отвале при веерном перемещении фронта работ дости­ гается за счет изменения соотношения скоростей забойной и отваль­ ной опор моста в различных пунктах карьера.

При параллельном перемещении фронта работ содержание вну­ тренних отвалов надежнее и проще, чем при веерном, так как отсыпка их производится более равномерно.

Достоинствами применения транспортно-отвальных мостов яв­ ляются: поточность разработки, возможность селективной отсыпки

Транспортные системы разработки с вывозкой по­ роды на внешние отвалы широко применяют в усло­ виях разработки пластов и залежей с наклонным и крутым падением (рис. 188). Карьеры при этом могут иметь глубину разработки 500 м и более.

Породные и добычные уступы разрабатывают по­ следовательно в нисходя­ щем порядке. На каждом новом горизонте (уступе) проводят въездную и раз­ резную траншеи. Развитие фронта работ обычно па­ раллельное. В одновремен­ ной разработке находится несколько уступов, что достигается вскрытием ме­ сторождения внутренними траншеями сложной формы.

При многоуступной разработке карьера' обес­ печивается независимость производства вскрышных и добычных работ и воз­ можность создания значи­ тельных запасов вскры­ того полезного ископае­ мого.

Система разработки с внутренними отвалами за­ ключается в том, рчто вскрышу перевозят в думп­ карах на внутренние от­ валы и размещают в выра­ ботанном пространстве карьера. Применяют эту систему при разработке пласта полезного ископае­ мого на полную его мощ­ ность.

Если по каким-либо причинам вся порода не

при разработке месторождений сложной конфигурации и необходи­ мости селективной добычи и других случаях.

При этой системе породу в автомобили грузят механическими лопатами и реже драглайнами. Эффективность работы экскаваторов и транспорта в значительной степени зависит от принятой схемы

Рис. 189. Система разработки с автомобильным транспортом: а — горизонтального пласта; б — залежп с крутым падением.

заездов автомобилей под погрузку к экскаватору и правильной орга­ низации маневров автомобилей при погрузке и разгрузке породы.

При работе механических лопат и драглайнов применяют нижнюю и верхнюю погрузку автомашин; наиболее производительной яв­ ляется нижняя погрузка с расположением автомобилей на одном уровне с экскаватором. Верхняя погрузка целесообразна при неболь­ шой высоте уступов и хорошей площадке для подъезда машин, при­ меняется она в основном при проходке траншей. По сравнению с си­ стемами разработки с железнодорожным транспортом, при автотранс­ порте появляется возможность концентрации выемочно-погрузочных работ за счет сокращения в два—три раза протяженности экскаватор­ ного фронта работ. При этом производительность экскаваторов увели­ чивается на 20—25% благодаря уменьшению простоев в ожидании автосамосвалов. Темп углубления горных работ при такой организа­ ции выполнения выемочно-погрузочных операций увеличивается до 30 м/год. Кроме того, применение автотранспорта допускает вскрытие

месторождения временными съездами, что обеспечивает его раз­ работку с минимальным текущим коэффициентом вскрыши.

С и с т е м ы р а з р а б о т к и с к о н в е й е р н ы м т р а н с ­ п о р т о м применяют в основном при разработке мягких пород вскрыши, обычно на угольных карьерах. В настоящее время ведутся работы по изысканию возможностей применения конвейерного транс­ порта на карьерах со скальными породами.

Породу, разрабатываемую многоковшовыми, а иногда и одноковшо­ выми экскаваторами, перегружают на ленточные конвейеры, которые

Рис. 190. Вариант транспортной системы разработки с комби­ нированным автомобильно-конвейерным транспортом:

1 — наклонный ствол; 2 — дробильные установки.

транспортируют ее из карьера в отвалы. Здесь ее размещают консоль­ ными отвалообразователями. Размеры вскрышных и отвальных заходок, высота уступа и другие элементы системы определяются пара­ метрами забойных экскаваторов и отвалообразователей, требуемой интенсивностью разработки и физико-механическими свойствами пород.

С и с т е м ы р а з р а б о т к и с п р и м е н е н и е м к о м ­

На рис. 190 показан вариант транспортной системы с автомо­ бильно-конвейерным транспортом, разработанный Днепропетровским горным институтом для карьера Ингулецкого ГОКа в Кривбассе. По этому варианту горную массу в забоях грузят экскаваторами в автосамосвалы или автополуприцепы, которые доставляют ее к при-

емныы устройствам механических дробилок, установленных на кон­ центрационных горизонтах. Раздробленная до 350—400 мм порода поступает на наклонные конвейерные подъемники и выдается на поверхность; руда доставляется на обогатительную фабрику также при помощи конвейеров.

§ 6. Комбинированные системы разработки

Комбинированные системы разработки представляют собой сочета­ ние бестранспортных, транспортных и транспортно-отвальных систем. Их применяют на месторождениях, на которых вся вскрыша не может быть отработана по одной, наиболее экономичной системе — бес­ транспортной или транспортно-отвальной. При этом толщу вскрыш­ ных пород разбивают на две зоны с таким расчетом, чтобы нижнюю зону можно было разрабатывать по бестранспортной или транспортноотвальной системе, а верхнюю — по транспортной системе. Усред­ ненные технико-экономические показатели при комбинированной системе получаются лучше, чем> при одной транспортной:

ботки. Наибольшие производственные затраты имеют место при транс­ портной системе. Сравнительные данные по затратам на 1 м 3 вскрыши при различных системах разработки в процентах следующие: бес­ транспортная 100, транспортно-отвальная 110—130, транспортная 300—400, специальная с гидромеханизацией 400—500 и комбиниро­ ванная 2 5 0 - 3 0 0 .

В некоторых случаях применение консольных отвалообразовате­ лей в комплексе с роторными экскаваторами обеспечивает более низ­ кую стоимость 1 м 3 вскрыши даже по сравнению с усложненными бес­ транспортными системами.

Доля применения различных систем разработки на железорудных карьерах (%) приведена ниже.