Карьерные перевозки. Технологические процессы. Учебное пособие

Заместитель директора по экспертизе промышленной безопасности новационной фирмы «КУЗБАСС-НИИОГР» (г. Кемерово), кандидат тех­нических наук П. В. Буянкин

Буянкин, А. В. Карьерные перевозки. Технологические процессы : учебное пособие / А. В. Буянкин, Ю. Е. Воронов, А. Ю. Воронов ; Мини­стерство науки и высшего образования, Кузбасский государственный тех­нический университет имени Т. Ф. Горбачева. – Кемерово, 2020. – 84 с. – ISBN 978-5-00137-189-2. – Текст : непосредственный.

Карьерные перевозки – это технологический процесс со специальной техникой и организацией работ, тесно связанный со смежными процессами открытой разработки. Для изучения этого важного технологического процесса предусмотрен курс «Карьер­ные перевозки», содержащий все аспекты перемещения горной массы в карьерах (теория процесса, технические средства, прин­ципы организации работы, эксплуатационные показатели).

Добыча полезных ископаемых осуществляется двумя спо­собами – открытым и подземным.

Открытый способ разработки применялся издавна, когда из­влекались только те полезные ископаемые, которые залегали наиболее близко к земной поверхности. По мере увеличения глу­бины работ открытый способ становился невыгодным, так как удаление увеличивающегося объема пустых пород посредством мускульного труда было слишком дорогим, поэтому открытый способ разработки на длительное время был вытеснен подзем­ным, при котором не требовалась выемка пустых пород. Лишь с конца позапрошлого века в связи с внедрением горных машин открытые работы начали получать распространение, а в послед­ние десятилетия все более интенсивное развитие.

В процессе производства открытых горных работ земная по­верхность месторождения нарушается и образуется выработанное пространство, ограниченное искусственно созданной поверхно­стью. Это выработанное пространство, представляющее собой совокупность горных выработок, также носит название «карьер». Таким образом, понятие «карьер» может употребляться в хозяй­ственном и техническом значениях.

При значительных размерах выработанного пространства (современные карьеры имеют объем выработанного пространства сотни миллионов кубометров и достигают глубины нескольких сотен метров) нарушается естественное равновесие массива гор­ных пород, окружающих карьер. Это может привести к деформа­циям боковой поверхности карьера (оползни и обрушения), к нарушению нормального ведения горных работ и к авариям. Во избежание таких последствий боковым поверхностям карьера

Разработка массива горных пород (вскрыши и полезного ис­копаемого) в границах карьера производится горизонтальными или слабонаклонными слоями. Слои обычно отрабатываются па­раллельно с некоторым отставанием работ в пространстве и во времени на лежащем ниже слое. Таким образом, боковая поверх­ность карьера приобретает ступенчатую форму.

назначенное для разработки (буровые станки, экскаваторы, транспортные средства), называется рабочей площадкой. Если площадка остается свободной, то ее называют нерабочей.

Высота уступа устанавливается с учетом безопасной ра­боты и зависит от размера экскаваторов и физико-технических свойств пород.

Преимущества открытых горных работ по сравнению с подземными состоят в следующем:

паемого и легче производить раздельную добычу его различных сортов.

Недостатки открытых разработок:

глубина месторождения при относительно небольшой мощности залежи, т. е. такие условия залегания, когда объем породы, при­ходящийся на 1 т добычи полезного ископаемого (коэффициент вскрыши), превышает экономически допустимый предел. В настоящее время граничный коэффициент вскрыши составляет

Насыпные грузы характеризуются плотностью, крупностью, углом естественного откоса и коэффициентом разрыхления.

Отношение объема разрыхленной горной породы к ее объе­му в целике при одинаковой массе называют коэффициентом разрыхления. Коэффициент разрыхления в процессе перемещения горной массы не является величиной постоянной, так как зависит от многих факторов, воздействующих на транспортируемый груз. К таким факторам относятся способы разрыхления горных пород (буровзрывной или механический), погрузка горной массы на транспортную машину и, наконец, способ перемещения. В расче­тах пользуются некоторыми средними значениями коэффициента разрыхления, полученными экспериментально.

При выборе параметров транспортных машин большое зна­чение имеет крупность транспортируемого груза, которую харак­теризуют кусковатостью или гранулометрическим составом. Кус- коватость определяют посредством замеров кусков по трем вза­имно перпендикулярным направлениям, причем наибольший размер куска условно называют его длиной.

ния для отправки потребителю, называют кондиционными. Обычно длина кондиционных кусков не превышает 400–600 мм. Куски больших размеров называют негабаритом. Если в на­сыпном грузе содержится большое число негабаритов, то такой груз принято называть особокрупнокусковым.