6. Технология разработки карьера

6.1. Обоснование параметров карьера.

В целях обеспечения надежности функционирования технологичес­кого потока по интенсивности карьер расположили со стороны нижне­го бьефа на одном берегу. Отметку дневной поверхности карьера приняли примерно на 15,6 м выше гребня плотины, что обеспечить уклон в грузовом направлении, движение автосамосвала на повышенных ско­ростях и повышение их производительности.

Размеры карьера в плане назначены из условия применения высо­копроизводительных бульдозеров на снятие растительного слоя.

С учетом рельефа местности принят один карьер, размеры которого определяются расчетами представленными ниже. Из-за отсутствия потребности в этом грунте для полезных насы­пей весь объем его предусмотрено направить в отвалы, расположен­ные с двух сторон карьера (рис. 3).

Рисунок 1

Рис. 3. Схема поперечного сечения карьера

Подошва отвала размещена в 10 м от верхней бровки откоса карьера, что обеспечивает движение транспортных машин в двух на­правлениях.

Вскрышной слой карьера предусмот­рено удалять бульдозерами. Работа бульдозерами предусмотрена по эллиптической схеме. При даль­ности перемещения грунта до 30 м следует разрабатывать грунты челночным способом, при большей длитель­ности перемещения - эллиптическая схема движения бульдозера. Для увеличения производительности бульдозера предусмотрена траншейная разработка. Предпочтительна спаренная работа бульдо­зеров.

Во избежание потерь влаги и ухудшения технологических свойств грунтов карьера вскрышные работы выполняют одновременно с разра­боткой карьера (с незначительным опережением работ по вскрыши).

В проекте рассмотрено несколько вариантов размещения карьера на строительной площадке. К реализации принят вариант размещения в нижнем бьефе в 0,8 км от створа плотины и выше гребня на 5 км, что повысит производительность самосвалов за счет их движения в грузовом направлении. Грунт карьера песчаный _к=1,20 т/м³. Объем грунта в карьере определен по формуле (19):

(19)

- где - объем насыпи , ,см. пункт 3;

- коэффициент, учитывающий потери грунта при разработке, транспортировке и укладки. Для предпроектной стадии принято = 1,1:

Объем карьера составляет м³

Объем карьера также может быть вычислен, как

(20)

- где - ширина карьера, принятая из условия минимальных затрат=150 м;

–длина карьера;

–высота карьера, =15,6 м,

Из формулы (20) видно, что длина карьера определяется по формуле (21):

м (21)

6.2 Расчет технологических режимов экскавации грунта в карьере

Во избежание малоэффективного лобового забоя первоначальная разработка карьера производится с помощью пионерных траншей с расположением транспортных средств выше стоянки экскаваторов. Ти­повая схема бокового экскаваторного забоя представлена на черте­же и принята по типовой технологической карте [4, стр.77-86]. В данной работе определение параметров пионерных траншей не рассматривается.

В связи с небольшой глубиной карьера предусмотрены прямые съезды с уклоном 6%.

Для отвода дождевых вод вдоль карьера, на расстоянии 10-15 м выше него, предусмотрено (по условиям безопасности) устройство водоотводной канавы. Проект разработан для случая расположения горизонта грунтовых вод ниже отметки карьера, когда не требуется его осушения.

Отметка дневной поверхности карьера принята на 15,6 м выше гребня возводимого сооружения, что обеспечит движение автосамосвала под уклон на повышенной скорости.

В проекте определены основные параметры экскавации: оптимальная ширина проходки (), оптимальна высота забоя (), длина передвижки экскаватора в забое (), количество боковых проходок ().

Высота забоя для песчаных грунтов (по условиям безопасности) определена по формуле (22):

(22)

- где - максимальная высота резания грунта экскаватором,м (для ЭО-5122А), таб. IX-17 [2, с. 230];

= 1,2 6,5 =7,8 м.

6.3. Выбор типа и марки технических средств для выполнения вскрышных работ в карьере

В КП предусмотрено выполнять вскрышные работы бульдозером, который при дальности транспортирования грунта, обеспечит наибольшую производительность, наименьшую стоимость вскрыши по сравнению со скрепером.

Марка бульдозера на вскрытие принята по аналогии с бульдозером при разравнивании грунта на карте, что обеспечит минимальные затраты на запчасти, обслуживания. Принят к реализации бульдозер ДЗ-104 таб. IV.64. [2, с. 123], на вскрышных работах будет занят одну смену в сутки, вторую смену предусмотрено использовать этот бульдозер на обслуживании дорог (передача в аренду дорожной службе).

6.4. Обоснование параметров отвала грунта при вскрытии карьера

В проекте определены основные параметры отвала: площадь поперечного сечения (), ширина на половине его высота (); углы рабочего и нерабочего откоса (₁ и ₂), высота отвала (), ширина по основанию () и по гребню ().

Площадь поперечного сечения отвала определена из условия равенства масс грунта в карьере и отвале. Расчет выполнен по формуле (28):

₍₂₈₎

- где - ширина карьера, принятая из условия минимальных затрат=150 м;

- толщина вскрышного слоя карьера, =0,5м, см. задание;

_{Углы откосов отвала приняты из условия: нерабочий откос – минимальных затрат на его формирование, т.е. 1=; для песчаного грунта 35}⁰ _{таб.I.31 [2.стр.24-25], а m11,4 , рабочего откоса - обеспечить максимальную производительность бульдозера при транспортировании грунта; 2=/2=17,5}⁰ _{или m2=2.}

_{Ширина отвала в средней части определена по формуле (29):}

₍₂₉₎

- где - площадь поперечного сечения отвала, определенная по формуле 28;

–высота отвала, принимается в пределах от 1 до 3 м.

Ширина отвала по основанию определена по формуле (30):

₍₃₀₎

Ширина отвала по гребнюопределена по формуле (31):

(31)

Средняя дальность транспортирования грунта бульдозером из карьера в отвал определена по формуле (32):

₍₃₂₎

- где - ширина бровки между карьером и отвалом,=10м из условия двухстороннего движения транспорта