книги из ГПНТБ / Зимние способы добычи и хранения глины П. В. Силкин. 1960- 11 Мб

ной температуры, силы ветра и количества осадков (снега) и равна примерно 5—7 м.

Во избежание сползания утепляющих средств угол разрабаты­ ваемого откоса не следует брать более 45°; крепление же утепляю­ щих материалов и средств деревянными колышками или металли­

ческими шпильками для того, чтобы устранить их сползание, значи­ тельно увеличивает трудоемкость работ по укрытию откоса. По той же причине укрытие откоса опилками россыпью следует произ­ водить при угле откоса забоя не более 30—40°; укладка досок на ребро и забивка поддерживающих кольев для устранения сползания опилок не рекомендуется, так как эти работы трудо­

емки.

При добыче глины одноковшовым экскаватором лучшее укры­ тие разрабатываемого откоса обеспечивается только утеплением брезентовыми матами.

В практике работы заводов известны и другие способы утепле­ ния глиняного карьера зимой. Так, Ржевский кирпичный завод (Ка­

поверхности, но и забивается в скважины. С этой целью ломом про­ биваются скважины глубиной 50—70 см, диаметром до 10 см с рас­

Уманский кирпичный завод (Черкасская обл., УССР) также производит утепление поверхности слоем изгари из расчета 6—7%

к объему утепляемой глины без добавки соли. При разработке такого карьера многоковшовым экскаватором изгарь забирается вместе с глиной, причем глина хорошо перемешивается с изгарью

и в дальнейшем в формовочном отделении изгарь в шихту не до­ бавляется.

Время воздействия отрицательных температур на поверхность разрабатываемого1 откоса при работе многоковшовым экскаватором в три смены и без выходных дней определяется временем продвиже­ ния экскаватора по фронту туда и обратно. При скорости движе­

ния экскаватора по рельсовым путям примерно 100 м/час и длине фронта 30 м максимальное время воздействия отрицательных тем­

ператур на открытую поверхность карьера составляет 36 мин. Указанное время существенного влияния на подмерзание не ока­ зывает. Из этого следует, что укрытие фронта разрабатываемого

забоя при непрерывной работе является необязательным.

При составлении проекта организации работ по добыче глины

в зимнее время, скорости промерзания оголенной поверхности в за­ висимости от величины отрицательных температур наружного воз­ духа можно принимать приближенно по табл. 16; при глинах с по­ вышенной влажностью и при наличии сильных ветров скорость про­ мерзания увеличивается в 1,5—2 раза.

59

Таблица 16

Скорости промерзания грунта

Скорость промерзания глины с обычной влажностью в см!час при температурах

Начало смерзания глины в открытом карьере или при переме­

Основные показатели утепления поверхности карьера опилками и стоимость 1 м3 добычи глины по рассматриваемому способу при­ водятся ниже:

затраты рабочей силы на добычу, транспортировку и утепле­

верхностью и объемом глины, добываемой с этой площади, т. е. в конечном итоге от мощности разрабатываемой полезной толщи.

Из сказанного следует, что рентабельность способа 3 увеличи­ вается по мере увеличения глубины разработки карьера, причем при глубине залегания полезной толщи глины менее 2,5 м способ 3 ока­

зывается уже нерентабельным и от него следует отказываться.

высокая трудоемкость утепления поверхности, не поддающаяся ме­

ханизации, снижает его экономическую эффективность по сравне­ нию со многими другими далее рассмотренными способами.

Способ 3 рекомендуется в районах с устойчивой отрицательной температурой в зимнее время, т. е. в условиях, исключающих попе­ ременное оттаивание и замерзание, при которых опилки или другие утепляющие материалы настолько увлажняются и замерзают, что значительно теряют свои теплозащитные свойства и усложняют их уборку и использование.

60

§ 9. Предохранение поверхности карьера от промерзания

способами 1, 2, 3 с укрытием фронта разработки при помощи

передвижного утепленного «шатра» (способ 4)

По технологическому .признаку и назначению 'передвижные тепляки можно разделить на две основные труппы:

1) сборно-разборные (инвентарные) легкого типа, предназначаемые для использования непосредственно в

карьере (тип П. В. Силкина) (рис. 11);

Рис. 11. Схема передвижного утепленного «шатра»

а-—схематический разрез «шатра»: /—инвентарная ферма; 2—опорная те­ лежка; 3—сборно-разборные щиты покрытия; 4—зона забоя; 5—укрытие све­ сов; 6—дымовая труба; 7—экскаватор; 8—калорифер; б—конструктивная

схема торца шатра

61

2) неразборные тяжелого типа, предназначаемые для использования над углубленными складками глины, размещаемыми около завода (тип Магнитостроя).

Каждая из перечисленных групп также имеет подразделения

в зависимости от статической схемы и применяемых материалов.

Передвижные тепляки оправдывают себя при работе непосред­

ственно .в карьере при следующих условиях: а) когда теологиче-

Рис. 12. Принципиальная схема разработки глиняного карьера зимой с помощью передвижного утепленного —

«шатра»

ские условия и качественная характеристика глины в разрабаты­ ваемом карьере однородны; б) когда глубина полезной толщи раз­ рабатываемого карьера позволяет поместить в забой под «шатер» тот или иной роющий механизм, пригодный для работы в задан­ ных условиях; в) когда климатические условия не позволяют про­

изводить разработку глиняных карьеров открытым способом; г) когда разрабатываемый карьер значительно удален от основных

цехов завода; д) когда все другие возможные способы и приемы будут менее экономичны или неприемлемы в заданных условиях.

Сущность способа. Вся площадь карьера, предназначен­ ная под зимнюю добычу глины (рис. 12), разбивается на прямо-

62

угольники 1 соответствующей ширины. Размер и количество пря­ моугольников зависят от принятой ширины разрабатываемого за­ боя, а длина— от рельефа и формы участка. На всей площади сни­ мается верхний растительный слой и отвозится в места карьера, где глина уже выработана. Подготовленная и спланированная поверх­ ность карьера утепляется засыпкой соответствующего слоя опилок или других материалов.

Вдоль разбитых прямоугольников с осени укладываются рель­ сы 2 нормальной колеи (можно бракованные), которые потом раз­ бираются и используются в следующую зиму. Одновременно укла­ дываются и рельсовые пути 3 в направлении, перпендикулярном первым и в конце их, служащие для перемещения секций «шатра» с одного прямоугольника на другой. Для перемещения «шатра» по забою и с забоя на забой устанавливаются две лебедки 4 и 5, за­ крепленные анкерами 6.

Лебедка 4 может быть установлена также на уложенные рельсы и перемещаться по ним с оси одного прямоугольника до оси другого. Из заранее заготовленных сборно-разборных элементов на уложен­ ных рельсах 2 собирается «шатер» 7, образуя как бы крышку, под которой будет производиться добыча глины одноковшовым или ро­ торным экскаватором типа РПМ-2, как и в обычном забое.

По мере подвигания забоя «шатер» через определенные интер­ валы также передвигается при помощи лебедки 4. Количество пере­ движек в сутки или неделю зависит от потребной производитель­ ности карьера и сечения забоя. Передвижка «шатра» может быть, осуществлена при помощи индивидуального1 электромотора, через редуктор или по типу передвижки башенных кранов.

После того как «шатер» дойдет до конца первого прямоуголь­ ника 1, экскаватор своим ходом возвращается обратно к началу вто­

рого прямоугольника, а «шатер» сдвигается в сторону до оси вто­ рого прямоугольника и к началу забоя при помощи лебедки или.

самоходом, если колеса опорных тележек соответственно обору­ дованы и работа начинается на втором участке (прямоугольнике).

Перемещение «шатра» на второй прямоугольник может быть осу­ ществлено разборкой и сборкой отдельных звеньев его (частями).

Пропуск транспортных средств с торца под «шатер» осуществ­ ляется через специально вырезанные откидные полотна — от­ верстия, которые укрепляются на каркасе «шатра» с торцовой его стороны. Со стороны разрезной траншеи с осени при первых замо­ розках с торца первого прямоугольника подводится экскаватор и производится добыча глины с погрузкой ее в те или иные приборы перемещения. После того как экскаватор пройдет по забою на глу­ бину, достаточную для размещения под «шатром» экскаватора,

приборов перемещения и калорифера, шатер надвигается на экска­

ватор и работа продолжается в утепленном забое.

Конструкция «шатра». «Шатер» представляет собой сборно-разборное (инвентарное) укрытие фронта забоя размерами з плане 27,5 X 18,6 м с подвешенными к нему торцовыми пологами-

63,

занавесями, изолирующими рабочую зону забоя от внешних низких температур. Принцип разборности и сборности, положенный в ос­ нову описываемой конструкции тепляка-«шатра», влечет за собой

повышенные требования в отношении легкости и транспортабель­ ности монтажных элементов.

Габариты «шатра» определяются по длине габаритами одно­ ковшового экскаватора Э-505, калорифера, однотонных вагонеток и по ширине—рабочими параметрами экскаватора, соответствую­

щими откосами и безопасным отступам— бровками траншеи и стенками «шатра».

При выборе статической схемы и конструкций «шатра» необхо­ димо руководствоваться следующими соображениями:

!) ■ потребностью в разборке и сборке «шатра» при перемеще­ нии его с одного выемочного участка на другой в процессе экс­ плуатации;

2) принятым способом перемещения «шатра» — отдельными узлами-блоками, без разборки, с частичной или полной разборкой;

3) характером материалов для «шатра» (дерево, прокатная сталь трубы и т. п.).

Для наращивания путей узкой колеи по мере подвигания забоя с осени необходимо подготовить звенья узкой колеи, при этом длина

каждого звена должна соответствовать величине подвигания забоя в сутки и должна быть увязана с интервалами передвижки шатра по забою зо времени.

Доработка целиков, образовавшихся в результате работы эк­ скаватора в зимних условиях, производится до перехода на летний

участок.

При выборе материалов для «шатра» следует учитывать, что дерево может быть эффективно использовано в том случае, если

«шатер» в течение всей зимы не будет передвигаться с одного вы­ емочного участка на другой. Однако неизбежные передвижки в пре­ делах одного выемочного участка предъявляют повышенные требо­ вания к прочности узлов и сопряжений.

Организация работ под «шатром. Наиболее рацио­ нальной схемой организации добычи глины зимой непосредственно в карьере с помощью передвижного утепленного «шатра» будет та­ кая, при которой производственные возможности подобранного зем­ леройного оборудования используются максимально, а длина и объем зимних выемочных участков будут соответствовать длине и объему целиков, подлежащих доработке в летнее время. Это будет

в том случае, если при одинаковых размерах их продолжительность зимнего периода равна продолжительности теплого времени года;

64

Когда продолжительность зимнего периода больше или меньше продолжительности теплого, то, не изменяя величины а, следует из­ менять величины С и Л2 в нужном соответствии, так как Айа опре­ деляются из условий рабочих параметров подобранного землерой-

Рис. 13. Схема расположения выемочных участков карьера в зимнее время

ного оборудования и не могут быть произвольно изменены. Но так как

личин и выбирается из условий техники безопасности. Технико-экономические показатели разработки карьера с при­

менением «шатра» приводятся ниже.

Перекрываемая поверхность карьера при работе экскава­

ботает на глиняном карьере Карпинского кирпичного завода треста Свердловскуглестрой; поверхность карьера с осени вскрывается бульдозером и утепляется опилками; положительная температура в забое под «шатром» поддерживается огневым калорифером.

Капитальные затраты по сооружению «шатра», укладке путей узкой колеи и другим вспомогательным работам составили 132,5 тыс. руб.

Как показал опыт работы, ежегодная стоимость горноподгото­ вительных работ на объем зимней добычи 15 тыс. ж3 составляет 60—70 тыс. руб. Фактическая стоимость 1 м3 глины составляет

10—12 руб.

На многих кирпичных заводах Сибири в зимний период рабо­ тают с передвижными «шатрами», по конструкции близкими к опи­ санной выше, но с опорами каждой стороны тепляка на рамы опро­ кидных вагонеток. Ширина забоя по основанию в зависимости от

типа применяемого для разработки экскаватора равна 18—24 м.

При проведении работ в забое под «шатром» следует соблю­ дать следующие основные правила.

Выемочный участок карьера должен быть огражден постоянной изгородью или щитами, которые одновременно могут служить и щи­ тами для снегозадержания. Весной при таянии снега необходимо тщательно следить за исправным состоянием водоотводных канав, производя расчистку их во избежание затопления забоя водой.

Ось экскаватора должна совпадать с осью шатра, что контро­ лируется красной стелкой, укрепленной на ферме «шатра» и видной машинисту из кабины.

В целях предотвращения искривления оси забоя к фермам «шатра» необходимо прикрепить постоянные ограничители (указа­ тели) пределов разработки забоя по ширине и впереди по оси з виде стрелок, окрашенных в красный цвет, а также световые указатели.

Структура грунтовой массы за пределами ограничителей по ширине не должна нарушаться не оправданными движениями стре­

лы экскаватора.

Угол откоса, образуемого в результате выемки глины, не дол­ жен превышать 6Э°.

«Шатер» по забою, а также с забоя на забой передвигается под наблюдением ответственного лица (начальника смены). Перед передвижкой «шатра» по забою необходимо предварительно выпол­ нить следующие требования: труба калорифера должна быть отсое­

66

динена; башмаки торможения должны быть убраны из-под колес, а рельсы очищены от снега; снег с кровли «шатра» должен быть убран; все металлические клинья, удерживающие торцовые утеп­

ленные занавесы, должны быть вынуты.

В момент передвижки экскаватора по забою в прицепе с ним должен передвигаться и калорифер, при этом гибкий электрический кабель не должен обрываться. После того как «шатер» по забою

передвинут на нужное расстояние, под колеса тележек надо уло­

жить башмаки торможения.

Снеговой покров над «шатром» не должен превышать 50 см.

При наличии сдвигов или оползней боковых стенок забоя не­ медленно следует установить под концы ферм с каждой стороны трубчатые инвентарные стойки, заранее приготовленные с осени.

Способ 5 является одной из разновидностей способа 4, но укры­ тие фронта разработки осуществляется при помощи переносного ка­ натно-подвесного укрытия. По принципу использования стальных канатов для укрытия поверхности карьера способ 5 является разно­ видностью способа 6 с некоторыми видоизменениями. В отличие от способа 6, имеющего канатно-подвесное укрытие над всей поверх­ ностью зимнего карьера, способ Сарапульского завода предусмат­ ривает укрытие только фронта разработки и по мере подвигания за­ боя это укрытие секция за секцией переносится (рис. 14).

Сущность способа. В летний период на всей поверхности

карьера снимается вскрыша и удаляются остатки корней после кор­ чевания пней и мелкого кустарника. Участок карьера, предназна­ ченный для добычи талой глины в зимнее время, планируется и раз­

бивается на прямоугольники шириной 18 м, которая обусловлена

рабочими параметрами одноковшового экскаватора Э-505 с ковшом емкостью 0,5 м\ При применении других типов одноковшовых эк­ скаваторов указанная ширина может меняться как в сторону увели­ чения, так и в сторону уменьшения. Количество и длина подготов­ ляемых прямоугольников (выемочных участков) зависит от объема зимней добычи, глубины разрабатываемого забоя и формы участка.

Во всех случаях, где это возможно, следует стремиться к такой пла­ нировке, чтобы один выемочный участок обеспечивал производство в течение всей зимы. Схема работ в этом случае упрощается, и за­ траты на горноподготовительные работы с осени и зимой значи­ тельно сокращаются за счет исключения недоработанных целикоз.

При применении многоковшовых экскаваторов типа ЭМ-302, ЭМ-201 и ЭМ-182 забой з плане имеет форму вытянутой трапеции,

у которой боковые стороны одинаковые. Указанная форма обра­ зуется в результате частичной недоработки на фронтах разрабаты­ ваемого прямоугольника за счет разницы между осью ковшевой рамы и конечными габаритами корпуса эскаватора. В результате