МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

Криворожский технический университет

КУРС

лекций по дисциплине

«Открытые горные работы»

СОСТАВИЛ: доцент кафедры ОГР

ПЫЖИК А.Н.

КРИВОЙ РОГ

2002г.

Тема: Открытые горные выработки

и способы их проведения.

§ 1.1.Назначение и элементы

вскрывающих горных выработок.

В зависимости от назначения различают капитальные, разрезные и специальные открытые горные выработки – траншеи.

Капитальные траншеи служат для вскрытия месторождений или отдельных его участков с целью создания грузотранспортной связи рабочих горизонтов карьера с поверхностью. Срок службы капитальных траншей обычно соответствует сроку отработки карьера или обслуживаемого ими участка месторождения. В зависимости от вида применяемого транспорта и соответствующего ему уклона капитальных траншей их называют наклонными (при железнодорожном и автомобильном транспорте i=120‰ ) и крутыми ( при установке конвейеров и канатных подъемниковi=180‰ и более доi=450‰ ).

Разрезные траншеи проходят на каждом рабочем горизонте с целью создания первоначального фронта горных работ. Уклон их обычно не превышает i=10‰.

Специальные траншеи служат для ограждения карьера от атмосферных вод, дренажа месторождения, водоотлива и хозяйственного обслуживания рабочих уступов.

Основными параметрами траншеи являются: ширина понизу, углы откосов бортов, продольный уклон и длина.

Ширина траншеи понизу определяется в зависимости от вида транспорта и числа полос или путей движения, а также от параметров проходческого оборудования и способа проходки.

§ 1.2. Трассы капитальных траншей.

Трассированием капитальных траншей называют установление продольной оси траншеи, а также положение её в плане и профиле.

План трассы представляет собой проекцию продольной оси на горизонтальную плоскость и состоит из прямолинейных и криволинейных участков.

Проекция продольной оси трассы на вертикальную плоскость называется профилем трассы.

По положению относительно конечного контура карьера различают внешние, внутренние и комбинированные трассы.

По форме трассы в плане капитальные траншеи делят на простые и сложные.

Форма трассы капитальных траншей считается простой, если она не меняет своего направления по всей длине, и сложной, если состоит из двух или нескольких участков разного направления. В последнем случае отдельные участки трассы соединяются петлями, кривыми или тупиками. Соответственно с этим траншеи называются петлевыми, спиральными или тупиковыми.

Продольный профиль трассы характеризуется величиной руководящего подъема и длиной отдельных элементов трассы. Он состоит из горизонтальных и наклонных участков трассы и пунктов примыкания горизонтальных путей к наклонным.

Возможны три основные формы профиля капитальных траншей в зависимости от вида примыкания их к рабочим горизонтам карьера:

• примыкание на руководящем подъеме;

• примыкание на смягчающем подъеме;

• примыкание на горизонтальных площадках.

Примыкание на руководящем подъеме.

Примыкание на смягчающем

подъеме.

Применение на горизонтальных

участках.

Общий прирост длины трассы за счет смягчения подъема определится по формуле:

где - число участков примыкания;

- длина участков примыкания;

;- смягчающие и руководящие подъемы, ‰.

Теоретическая длина трассы системы капитальных траншей определяется глубиной её заложения и величиной уклона и определяется по формуле:

Действительная длина системы наклонных капитальных больше теоретической и составляет:

где - коэффициент удлинения трассы:

где - удлинение трассы на прямолинейных участках примыкания;

- удлинение трассы вследствие уменьшения уклона её в кривой.

§ 1.3. Расчет объемов траншей.

Объем наклонных капитальных траншей составляет значительный удельный вес в общем объеме горно-подготовительных работ по строительству карьера. Он зависит от формы и размеров сечения, величины уклона траншей и рельефа поверхности земли. Обїем обічной капитальной траншеи пр ровной поверхности определяется по формуле профессора Шешко, как сумма обїемов правильніх геометрических фигур, составляющих его. Он состоит из объемаV₁

представляющего среднюю часть наклонной траншеи и двух объемовV_2.

Таким образом объем наклонной капитальной траншеи определится по формуле:

Для наклонных траншей:

Объем наклонной капитальной траншеи определяется по формуле:

где - глубина траншеи, м;- уклон траншеи,- ширина траншеи понизу, м;- угол откоса бортов траншеи, градусы.

Объем капитальных траншей, сооружаемых в сложных условиях рельефа местности, определяется по методу вертикальных параллельных сечений.

Полный объем траншеи опре6деляется по формуле:

где - площади сечений траншеи между отдельными поперечными сечениями, м²;

l₁,l_2,…, l_n- расстояния между отдельными поперечными сечениями, м.

Точность подсчета объемов увеличивается при уменьшении расстояния между поперечными параллельными сечениями. Объем разрезной траншеи, при постоянном её сечении определяется как объем прямой призмы, в основании которой лежит трапеция:

где - длина траншеи, м.

В зависимости от физико-механических свойств пород, размеров сечения траншеи, проходческого оборудования способы проходки траншей делятся:

1. По наличию или отсутствию транспортных средств :

• бестранспортные с размещением породы на бортах траншей экскаваторами;

• транспортные с вывозкой породы на отвалы;

• комбинированные с частичным применением транспортных средств.

2. По расположению забоя при проходке траншей:

• с торцевым (лобовым) забоем;

• с боковым забоем.

3. По схемам проведения:

• на всю глубину;

• послойное.

4. Специальные способы проведения:

• с помощью колесных скреперов;

• с помощью гидромеханизации;

• с помощью массовых взрывов на выброс и т.д.