11. Отвалообразование.

Правильно выбранный способ отвалообразования и средства механизации отвальных работ должны обеспечивать:

- необходимую приемную способность при складирование пустых пород;

- безопасные условия работы людей и оборудования;

- низкую себестоимость работ и высокую производительность труда;

- простую и удобную организацию труда;

- удобное местоположение, не затрудняющее развитие горных работ.

При выборе способа отвалообразования необходимо учитывать топографические, горно-геологические условия, объемы вскрышных пород и их физико-механические свойства, организационно-технические, экономические и климатические факторы.

При автотранспорте вскрышных пород основным способом механизации отвалообразования являются бульдозеры.

Организация отвального хозяйства при автотранспорте значительно проще, чем при рельсовом, т.к. не требуется укладки рельсового пути и применения громоздких и тяжелых локомотивов и подвижного состава. При применение автосамосвалов устройство отвалов несложно их конфигурация в зависимости от рельефа местности и территории, отводимой под их размещение может меняться.

При периферийном отвалообразовании автосамосвалы разгружаются по периферии отвального фронта в непосредственной близости от верхней бровки отвального откоса или под откос.

Таблица 10 - Техническая характеристика гусеничного бульдозера ДЗ-110.

Наименование	Параметры
Базовый трактор	Т 130
Мощность двигателя, л.с.	118
Тип машины	с неповоротным отвалом
Отвал, мм:
длина отвала	3220
высота отвала	1150
Наибольшая высота подъема над опорной поверхностью, мм	900
Наибольшая величина заглубления ниже опорной поверхности, мм	500
Масса с трактором, кг	16000
Скорость перемещения породы, м/сек.	0,61 – 0,78
Скорость обратного хода, м/сек.	0,7 – 1,1

11.1 Расчет параметров бульдозерного

отвала.

Площадь отвала при двухъярусном отвале S, м², определяется по формуле:

где W – общий объем вскрышных пород, удаляемых на отвалы при разработке месторождения, м³;

К_р – коэффициент разрыхления пород в отвале;

h_1я – высота первого яруса, м;

h_2я – высота второго яруса, м;

К_зав – коэффициент учитывающий заполнение площади вторым ярусом.

Продолжительность разгрузки и маневрирования автосамосвала на отвале t_р.м, мин, определяется по формуле:

где t_р – продолжительность разгрузки автосамосвала, сек.;

t_пер - продолжительность переключения передачи, сек.;

R – радиус поворота автомашины при маневрировании, м;

V – скорость движения автомашины при маневрировании, м/сек.

Число автосамосвалов, разгружающихся на отвале в течение часа N_о, авт., определяется по формуле:

где П_к.ч – часовая производительность карьера по вскрыше, т/час;

К_нер – коэффициент неравномерной работы карьера по вскрыше, учитывающий пиковые нагрузки;

q_т – грузоподъемность автомобиля, т.

Число одновременно разгружающихся автосамосвалов N_а.о, шт. определяется по формуле:

Длина фронта разгрузки L_р, м определяется по формуле:

где l_п – ширина полосы по фронту, занимаемой одним автосамосвалом при маневрировании, м.

Число разгружающихся участков, находящихся в одновременной работе _, шт., определяется по формуле:

Число участков находящихся в планировке , шт., определяется по формуле:

Число резервных участков , шт., определяется по формуле:

Общее число участков N_у, шт., определяется по формуле:

Часовой объем бульдозерных работ Q_б, м³/ч, определяется по формуле:

Сменная производительность бульдозера Q_см, м³/смену, определяется по формуле:

где V_пр – объём призмы волочения, м³;

Т_см – продолжительность смены, час.;

К_исп – коэффициент использования;

Т_ц – продолжительность цикла, сек;

К_р – коэффициент разрыхления пород.

Объем призмы волочения V_пр, м³, определяется по формуле:

где h – высота ножа, м;

l – длина ножа, м;

α – угол откоса развала призмы волочения.

Время цикла работы бульдозера Т_ц, с, определяется по формуле:

где l_пер – длина перемещения породы, м;

V_пер – скорость передвижения бульдозера при перемещении породы, м/с;

l_обр.х – расстояние обратного хода бульдозера, м;

V_обр.х – скорость движения бульдозера обратным ходом м/с;

t_доп – дополнительное время, с.

Число бульдозеров в работе , шт., определяется по формуле:

11.2 Рекультивация поверхности отвала.

В соответствии с основами земельного законодательства России, горные предприятия, ведущие разработку полезного ископаемого открытым способом, а также проводящие другие работы, вызывающие нарушение почвенного слоя, обязаны осуществить рекультивацию нарушенных земель. В проекте принимается буро-техническая рекультивация, которая начинается со снятия плодородного слоя, на всех площадях отведенных под производственные объекты.

В период эксплуатации карьера при производстве вскрышных работ, плодородный слой срезается бульдозером поперечно вскрышному уступу и сталкивается на рабочую площадку. Для снятия плодородного слоя используется бульдозер марки ДЗ-42. Бульдозер срезает плодородный слой почвы 0,6 м. за 7-8 проходов. В целях безопасности работы бульдозера в районе призмы обрушения, он снабжен навесной установкой типа ОСГ, позволяющим исключить пребывание бульдозера на призме обрушения.

Расстояние перемещаемого бульдозером плодородного слоя L_пер, м, определяется по формуле:

где А – ширина заходки по массиву, м;

l_б – длина бульдозера, м.

Часовую производительность бульдозера по снятию плодородного слоя , м³/час., определяется по формуле:

где V_пр – объем призмы волочения, м³;

К_пот – коэффициент потерь;

К_и – коэффициент использования;

Т_ц – время цикла, с;

К_р – коэффициент разрыхления.

Объем призмы волочения V_пр, м³, определяется по формуле:

где h – высота ножа, м;

l – длина ножа, м;

α – угол откоса развала призмы волочения.

Время цикла работы бульдозера Т_ц, с, определяется по формуле:

где l_пер – длина перемещения породы, м;

V_пер – скорость передвижения бульдозера при перемещении породы, м/с;

l_обр.х – расстояние обратного хода бульдозера, м;

V_обр.х – скорость движения бульдозера обратным ходом м/с;

t_доп – дополнительное время, с.

Сменную производительность бульдозера , м³/см., определяется по формуле:

где Т_см – продолжительность смены, ч.

Погрузка плодородного слоя производится основным технологическим оборудованием – экскаватором ЭКГ-5А со сменной производительностью 1582 м³ в смену. Для перевозки плодородного слоя на промежуточный склад или рекультивируемый участок на отвале, используется основной технологический транспорт – БЕЛАЗ 7523, с расстоянием транспортирования до рекультивируемого участка 4,3 км, до промежуточного склада 2,15 км.

В объем горнотехнической рекультивации входит планирование отвала и нанесение плодородного слоя на рекультивируемый участок. Общей планировки при доставке пород автотранспортом не требуется, с относительно ровной поверхностью отвала. Покрытие спланированной поверхности отвала осуществляется мощностью 0,4 м. Для чистой обработки поверхности рекультивируемых участков, а также для профилирования автодорог на отвале, используется автогрейдер Д-550.

Исходя из годового продвижения фронта горных работ, ежегодно снимается плодородный слой с площади 14 Га., c годовым объемом бульдозерных работ 70000 м³.

Площадь по снятию плодородного слоя S, га, определяется по формуле:

- годовое продвижение фронта горных работ, м³/год.;

L_1очер – длина карьера первой очереди, м.

Годовой объем бульдозерных работ по снятию плодородного слоя , м³/год., определяется по формуле:

где m – мощность по снятию плодородного слоя, м.

Годовая производительность бульдозера по снятию плодородного слоя , м³/год., определяется по формуле:

где N_см - число смен в сутки;

N_раб - число рабочих дней в году.

Количество бульдозеров по снятии плодородного слоя N_б, шт., определяется по формуле: